KR20130031342A - Infrared sensor - Google Patents

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KR20130031342A
KR20130031342A KR1020137001304A KR20137001304A KR20130031342A KR 20130031342 A KR20130031342 A KR 20130031342A KR 1020137001304 A KR1020137001304 A KR 1020137001304A KR 20137001304 A KR20137001304 A KR 20137001304A KR 20130031342 A KR20130031342 A KR 20130031342A
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히로시 야마나카
요시하루 사나가와
다카노리 아케타
유시 나카무라
미츠히코 우에다
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파나소닉 주식회사
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Abstract

IC칩의 발열에 기인한 적외선 센서칩의 면 내에서의 S/N비의 편차를 억제하는 것이 가능한 적외선 센서를 제공한다. 적외선 센서는, 서모파일(30a)에 의해 구성되는 감온부(30)를 구비하는 복수의 화소부(2)가 반도체 기판(1)의 일 표면측에서 어레이 형상으로 배치된 적외선 센서칩(100)과, 적외선 센서칩(100)의 출력 신호를 신호 처리하는 IC칩(102)을 구비한다. 패키지(103)는, 적외선 센서칩(100) 및 IC칩(102)이 병설되어 실장된 패키지 본체(104)와, 적외선을 투과하는 렌즈(153)를 갖고 패키지 본체(104)에 기밀적으로 접합된 패키지 덮개(105)를 가진다. 패키지(103) 내에, 적외선 센서칩(100)으로의 적외선이 통하는 창 구멍(108)을 갖고 IC칩(102)의 발열에 따른 각 화소부(2)의 온접점 T1 및 냉접점 T2의 온도 변화량을 균일화하는 커버 부재(106)를 마련하고 있다.Provided is an infrared sensor capable of suppressing the variation of the S / N ratio in the plane of the infrared sensor chip due to the heat generation of the IC chip. The infrared sensor includes an infrared sensor chip 100 in which a plurality of pixel portions 2 including the temperature sensing portion 30 constituted by the thermopile 30a are arranged in an array on one surface side of the semiconductor substrate 1. And an IC chip 102 for signal processing the output signal of the infrared sensor chip 100. The package 103 is hermetically bonded to the package main body 104 with a package main body 104 in which the infrared sensor chip 100 and the IC chip 102 are mounted and mounted, and a lens 153 that transmits infrared rays. Package cover 105. The amount of temperature change of the on-contact point T1 and the cold junction T2 of each pixel portion 2 according to the heat generated by the IC chip 102 having the window hole 108 through which the infrared light passes through the infrared sensor chip 100 in the package 103. The cover member 106 which equalizes is provided.

Figure pct00001
Figure pct00001

Description

적외선 센서{INFRARED SENSOR}Infrared sensor {INFRARED SENSOR}

본 발명은 적외선 센서에 관한 것이다.
The present invention relates to an infrared sensor.

종래부터, 서모파일(thermopile)로 이루어지는 감온부(感溫部)를 구비하는 복수의 화소부가 실리콘 기판의 일 표면측에서 어레이 형상으로 배치된 적외선 센서칩과, 이 적외선 센서칩의 출력 신호를 신호 처리하는 IC칩과, 적외선 센서칩 및 IC칩이 수납된 패키지를 구비한 적외선 센서(적외선 센서 모듈)가 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 제2010-78451호 공보 참조).Conventionally, an infrared sensor chip in which a plurality of pixel portions including a thermosensitive portion made of a thermopile is arranged in an array shape on one surface side of a silicon substrate, and an output signal of the infrared sensor chip are signaled. An infrared sensor (infrared sensor module) including an IC chip to be processed and an infrared sensor chip and a package containing the IC chip has been proposed (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2010-78451).

상술한 패키지는, 적외선 센서칩 및 IC칩이 가로로 나열되어 실장된 패키지 본체와, 이 패키지 본체와의 사이에 적외선 센서칩 및 IC칩을 둘러싸는 형태로 패키지 본체에 덮도록 장착된 패키지 덮개로 구성되어 있다. 여기에서, 패키지 덮개는 적외선 센서칩에서의 검지 대상의 적외선을 수속(收束)하는 렌즈를 구비하고 있다. 요컨대, 패키지 덮개는 적외선 센서칩에서의 검지 대상의 적외선을 투과하는 기능을 갖고 있다.The above-described package includes a package main body in which an infrared sensor chip and an IC chip are arranged in a horizontal direction, and a package cover mounted to cover the package main body in a form surrounding the infrared sensor chip and the IC chip between the package main body. Consists of. Here, the package cover is provided with a lens for converging infrared rays to be detected by the infrared sensor chip. In short, the package cover has a function of transmitting infrared rays to be detected by the infrared sensor chip.

상술한 적외선 센서칩은, 각 화소부에서 감온부를 구비한 열형 적외선 검출부가 실리콘 기판의 상기 일 표면측에 형성되어 실리콘 기판에 지지되어 있다. 또한, 적외선 센서칩은 실리콘 기판에서 열형 적외선 검출부의 일부의 바로 아래에 공동부가 형성되어 있다. 또한, 적외선 센서칩은, 감온부를 구성하고 있는 서모파일의 온접점(溫接點)이, 열형 적외선 검출부에서 공동부와 겹치는 영역에 형성되고, 냉접점(冷接點)이 열형 적외선 검출부에서 공동부와 겹치지 않는 영역에 형성되어 있다. 또, 적외선 센서칩은, 실리콘 기판의 상기 일 표면측에서, 각 화소부 각각에 화소부 선택용의 스위칭 소자인 MOS 트랜지스터가 형성되어 있다.In the above-described infrared sensor chip, a thermal infrared detector having a temperature sensitive portion in each pixel portion is formed on the one surface side of the silicon substrate and supported by the silicon substrate. In addition, the infrared sensor chip has a cavity formed directly under a part of the thermal infrared detection part in the silicon substrate. In addition, in the infrared sensor chip, the on-contact point of the thermopile constituting the temperature sensing part is formed in an area where the thermal infrared detection part overlaps with the cavity, and the cold contact is hollow in the thermal infrared detection part. It is formed in the area | region which does not overlap with a part. In the infrared sensor chip, on the one surface side of the silicon substrate, a MOS transistor serving as a switching element for selecting a pixel portion is formed in each pixel portion.

상술한 적외선 센서에서는, 적외선 센서칩과 IC칩이 1개의 패키지 내에 수납되어 있어, 적외선 센서칩과 IC칩 사이의 배선을 짧게 할 수 있기 때문에, 외래 노이즈의 영향을 저감할 수 있어, 노이즈 내성을 향상시킬 수 있다.In the above-described infrared sensor, the infrared sensor chip and the IC chip are housed in one package, so that the wiring between the infrared sensor chip and the IC chip can be shortened, so that the influence of foreign noise can be reduced and the noise immunity can be reduced. Can be improved.

그러나, 이 적외선 센서에서는, 적외선 센서칩의 각 화소부 각각의 출력 신호(출력 전압)에, IC칩의 발열에 기인한 오프셋 전압을 포함하게 되고, 게다가, 각 화소부 사이에서 S/N비가 고르지 않게 된다. 요컨대, 적외선 센서칩의 면 내에서 S/N비가 고르지 않게 된다. 여기에서, IC칩으로부터 패키지 본체를 통하는 경로에 의해 적외선 센서칩의 실리콘 기판으로 전해지는 열은, 주로 냉접점의 온도를 상승시키므로 마이너스의 오프셋 전압을 발생시키는 요인으로 된다. 한편, IC칩으로부터의 패키지 내의 매체(예를 들면, 질소 가스 등)를 거친 열전도나 열복사에 의해 적외선 센서칩에 전해지는 열은 주로 온접점의 온도를 상승시키기 때문에, 플러스의 오프셋 전압을 발생시키는 요인으로 된다.
However, in this infrared sensor, the output signal (output voltage) of each pixel portion of the infrared sensor chip includes the offset voltage resulting from the heat generation of the IC chip, and the S / N ratio is uneven between the pixel portions. Will not. In short, the S / N ratio is uneven in the plane of the infrared sensor chip. Here, the heat transmitted from the IC chip to the silicon substrate of the infrared sensor chip by the path through the package body mainly raises the temperature of the cold junction, which causes a negative offset voltage. On the other hand, the heat transmitted to the infrared sensor chip by heat conduction or heat radiation through a medium (for example, nitrogen gas, etc.) in the package from the IC chip mainly raises the temperature of the on-contact point, thereby generating a positive offset voltage. It becomes a factor.

본 발명은 상기 사유를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 IC칩의 발열에 기인한 적외선 센서칩의 면 내에서의 S/N비의 편차를 억제하는 것이 가능한 적외선 센서를 제공하는 것에 있다.
This invention is made | formed in view of the said reason, The objective is to provide the infrared sensor which can suppress the variation of S / N ratio in the surface of the infrared sensor chip resulting from heat generation of an IC chip.

본 발명의 적외선 센서는, 서모파일에 의해 구성되는 감온부를 구비하는 복수의 화소부가 반도체 기판의 일 표면측에서 어레이 형상으로 배치된 적외선 센서칩과, 상기 적외선 센서칩의 출력 신호를 신호 처리하는 IC칩과, 상기 적외선 센서칩 및 상기 IC칩이 수납된 패키지를 구비하며, 상기 패키지는, 상기 적외선 센서칩 및 상기 IC칩이 가로로 나열되어 실장된 패키지 본체와, 상기 적외선 센서칩에서의 검지 대상의 적외선을 투과하는 기능을 갖고 상기 패키지 본체와의 사이에 상기 적외선 센서칩 및 상기 IC칩을 둘러싸는 형태로 상기 패키지 본체에 기밀하게 접합된 패키지 덮개를 구비하고, 상기 패키지 내에, 상기 적외선 센서칩으로의 적외선을 통과하는 창 구멍을 갖고 상기 IC칩의 발열에 따른 상기 각 화소부의 온접점 및 냉접점의 온도 변화량을 균일화하는 커버 부재를 마련하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Infrared sensor of the present invention is an IC for signal processing the output signal of the infrared sensor chip and the infrared sensor chip in which a plurality of pixel parts having a temperature sensing unit constituted by a thermopile arranged in an array shape on one surface side of the semiconductor substrate And a package in which the infrared sensor chip and the IC chip are accommodated, wherein the package includes a package main body in which the infrared sensor chip and the IC chip are arranged in a horizontal direction, and a target to be detected by the infrared sensor chip. A package cover which has a function of transmitting infrared rays of the package and is hermetically bonded to the package main body in a form surrounding the infrared sensor chip and the IC chip between the package main body, and in the package, the infrared sensor chip The temperature change amount of the on-contact point and the cold contact point of each pixel part according to the heat generation of the said IC chip which has a window hole which passes infrared rays to the By providing the cover member for equalizing characterized in that formed.

이 적외선 센서에서, 상기 커버 부재는, 상기 적외선 센서칩의 앞쪽에 위치하고 상기 창 구멍이 형성된 전판부(前板部)와, 상기 전판부의 외주 둘레로부터 뒤쪽으로 연장되어 마련되고 상기 IC칩과 상기 적외선 센서칩 사이에서 상기 패키지 본체에 접합된 측판부로 구성되어 이루어지는 것이 바람직하다.In this infrared sensor, the cover member is provided in front of the infrared sensor chip and has a front plate portion formed with the window hole, and extends from the outer periphery of the front plate portion to the rear side, wherein the IC chip and the infrared ray are provided. It is preferable that it consists of the side board part joined to the said package main body between sensor chips.

또한, 이 적외선 센서에서, 상기 패키지 본체는 상기 적외선 센서칩을 실장하는 제 1 영역의 표면보다 상기 IC칩을 실장하는 제 2 영역의 표면을 후퇴시키고 있고, 상기 커버 부재는, 상기 적외선 센서칩의 앞쪽에 위치하고 상기 창 구멍이 형성된 전판부와, 상기 전판부의 외주 둘레로부터 뒤쪽으로 연장되어 마련되고 상기 적외선 센서칩과 상기 IC칩의 가로 설치 방향에 따른 상기 적외선 센서칩의 양측면 각각의 옆쪽에 위치하고 상기 패키지 본체에 접합된 2개의 측판부를 구비하며, 상기 전판부는 상기 전판부의 외주선의 투영 영역 내에 상기 적외선 센서칩 및 상기 IC칩이 들어가는 크기로 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다.In the infrared sensor, the package main body retreats the surface of the second region in which the IC chip is mounted, rather than the surface of the first region in which the infrared sensor chip is mounted, and the cover member is formed of the infrared sensor chip. A front plate part located at the front side and formed with the window hole, and extending from the outer periphery of the front plate part to the rear side, and located on each side of both sides of the infrared sensor chip along the horizontal installation direction of the infrared sensor chip and the IC chip; It is preferable to have two side plate parts joined to a package main body, and the said front plate part is formed in the magnitude | size which the said infrared sensor chip and the said IC chip enter in the projection area | region of the outer peripheral line of the said board part.

이 적외선 센서에서, 상기 커버 부재는, 상기 전판부의 상기 창 구멍이 직사각형 형상이고, 평면에서 보아 상기 창 구멍의 상기 IC칩측의 내주선이 상기 적외선 센서칩의 상기 IC칩측의 외주선보다 상기 IC칩측에 있는 것이 바람직하다.In this infrared sensor, the cover member has a rectangular shape in which the window hole of the front plate portion has a rectangular shape, and the inner circumferential line on the IC chip side of the window hole is located closer to the IC chip side than the outer circumferential line on the IC chip side of the infrared sensor chip in plan view. It is desirable to have.

이 적외선 센서에서, 상기 커버 부재는 상기 적외선 센서칩의 앞쪽에 위치하고 상기 창 구멍이 형성된 전판부와, 상기 전판부로부터 뒤쪽으로 연장되어 접하고 상기 패키지 본체에 접합된 측판부를 구비하는 것이 바람직하다.In this infrared sensor, it is preferable that the cover member has a front plate portion which is located in front of the infrared sensor chip and the window hole is formed, and a side plate portion which extends from the front plate portion to the rear side and is in contact with the package body.

이 적외선 센서에서, 상기 커버 부재는 상기 적외선 센서칩과 상기 IC칩의 양쪽에 근접하여 배치되어 있는 것이 바람직하다.In this infrared sensor, it is preferable that the cover member is disposed in close proximity to both the infrared sensor chip and the IC chip.

이 적외선 센서에서, 상기 전판부는 이 전판부의 외주선의 투영 영역 내에 적어도 상기 적외선 센서칩이 들어가는 크기로 형성되어 있는 것이 바람직하다.In this infrared sensor, it is preferable that the said front plate part is formed in the size which at least the said infrared sensor chip enters in the projection area | region of the outer peripheral line of this front plate part.

이 적외선 센서에서, 상기 커버 부재는 도전성 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다.In this infrared sensor, the cover member is preferably formed of a conductive material.

이 적외선 센서에서, 상기 커버 부재는 도전성 재료에 의해서 상기 패키지 본체에 접합되어 있는 것이 바람직하다.In this infrared sensor, it is preferable that the cover member is bonded to the package main body by a conductive material.

이 적외선 센서에서, 상기 패키지 본체는 절연 재료로 이루어지는 기체(基體)와, 금속 재료로 이루어지는 전자 실드층을 구비하는 것이 바람직하다.In this infrared sensor, it is preferable that the package main body includes a base made of an insulating material and an electron shield layer made of a metal material.

본 발명은 IC칩의 발열에 기인한 적외선 센서칩의 면 내에서의 S/N비의 편차를 억제하는 것이 가능해진다.
The present invention can suppress the variation of the S / N ratio in the plane of the infrared sensor chip due to the heat generation of the IC chip.

도 1은 실시 형태 1의 적외선 센서에 관한 것으로, 도 1(a)는 일부 파단한 개략 사시도, 도 1(b)는 패키지 덮개를 분리한 상태의 개략 사시도, 도 1(c)는 패키지 덮개를 분리한 상태의 개략 측면도, 도 1(d)는 개략 단면도, 도 1(e)는 적외선 센서칩의 주요부 개략 단면도이다.
도 2는 상기에 있어서의 적외선 센서칩의 평면 레이아웃도이다.
도 3은 상기에 있어서의 적외선 센서칩의 화소부의 평면 레이아웃도이다.
도 4는 상기에 있어서의 적외선 센서칩의 화소부의 평면 레이아웃도이다.
도 5는 상기에 있어서의 적외선 센서칩의 화소부의 주요부를 나타내고, 도 5(a)는 평면 레이아웃도, 도 5(b)는 도 5(a)의 D-D' 단면에 대응하는 개략 단면도이다.
도 6은 상기에 있어서의 적외선 센서칩의 화소부의 주요부의 평면 레이아웃도이다.
도 7은 상기에 있어서의 적외선 센서칩의 화소부의 주요부의 평면 레이아웃도이다.
도 8은 상기에 있어서의 적외선 센서칩의 화소부의 주요부를 나타내며, 도 8(a)는 평면 레이아웃도, 도 8(b)는 도 8(a)의 D-D' 단면에 대응하는 개략 단면도이다.
도 9는 상기에 있어서의 적외선 센서칩의 냉접점을 포함한 주요부를 나타내며, 도 9(a)는 평면 레이아웃도, 도 9(b)는 개략 단면도이다.
도 10은 상기에 있어서의 적외선 센서칩의 온접점을 포함한 주요부를 나타내며, 도 10(a)는 평면 레이아웃도, 도 10(b)는 개략 단면도이다.
도 11은 상기에 있어서의 적외선 센서칩의 화소부의 주요부의 개략 단면도이다.
도 12는 상기에 있어서의 적외선 센서칩의 화소부의 주요부의 개략 단면도이다.
도 13(a) 및 도 13(b)는 상기에 있어서의 적외선 센서칩의 주요부를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 상기에 있어서의 적외선 센서칩의 등가 회로도이다.
도 15(a) 및 도 15(b)는 상기에 있어서의 적외선 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 주요 공정 단면도이다.
도 16(a) 및 도 16(b)는, 상기에 있어서의 적외선 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 주요 공정 단면도이다.
도 17(a) 및 도 17(b)는 상기에 있어서의 적외선 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 주요 공정 단면도이다.
도 18(a) 및 도 18(b)는 상기에 있어서의 적외선 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 주요 공정 단면도이다.
도 19는 실시 형태 2의 적외선 센서에 관한 것으로, 도 19(a)는 일부 파단한 개략 사시도, 도 19(b)는 패키지 덮개를 분리한 상태의 개략 사시도, 도 19(c)는 패키지 덮개를 분리한 상태의 개략 측면도, 도 19(d)는 개략 단면도, 도 19(e)는 적외선 센서칩의 주요부 개략 단면도이다.
도 20은 실시 형태 3의 적외선 센서에 관한 것으로, 도 20(a)는 일부 파단한 개략 사시도, 도 20(b)는 패키지 덮개를 분리한 상태의 개략 사시도, 도 20(c)는 패키지 덮개를 분리한 상태의 개략 측면도, 도 20(d)는 개략 단면도, 도 20(e)는 적외선 센서칩의 주요부 개략 단면도이다.
도 21은 실시 형태 4의 적외선 센서에 관한 것으로, 도 21(a)는 일부 파단한 개략 사시도, 도 21(b)는 패키지 덮개를 분리한 상태의 개략 사시도, 도 21(c)는 패키지 덮개를 분리한 상태의 개략 측면도, 도 21(d)는 개략 단면도, 도 21(e)는 적외선 센서칩의 주요부 개략 단면도이다.
FIG. 1 relates to an infrared sensor of Embodiment 1, in which FIG. 1 (a) is a partially broken schematic perspective view, FIG. 1 (b) is a schematic perspective view with the package cover removed, and FIG. 1 (c) shows the package cover. Fig. 1 (d) is a schematic sectional view, and Fig. 1 (e) is a schematic sectional view of an essential part of an infrared sensor chip.
Fig. 2 is a plan layout diagram of the infrared sensor chip in the above.
3 is a plan layout diagram of the pixel portion of the infrared sensor chip in the above.
Fig. 4 is a plan layout diagram of the pixel portion of the infrared sensor chip in the above.
Fig. 5 shows the main part of the pixel portion of the infrared sensor chip in the above, Fig. 5 (a) is a planar layout diagram and Fig. 5 (b) is a schematic sectional view corresponding to the DD 'cross section of Fig. 5 (a).
Fig. 6 is a plan layout diagram of main parts of the pixel portion of the infrared sensor chip in the above.
Fig. 7 is a plan layout view of main parts of the pixel portion of the infrared sensor chip in the above.
Fig. 8 shows the main part of the pixel portion of the infrared sensor chip in the above, Fig. 8 (a) is a plan layout diagram and Fig. 8 (b) is a schematic sectional view corresponding to the DD 'cross section of Fig. 8 (a).
Fig. 9 shows the main part including the cold junction of the infrared sensor chip in the above, Fig. 9 (a) is a planar layout diagram and Fig. 9 (b) is a schematic sectional view.
Fig. 10 shows the main part including the on-contact point of the infrared sensor chip in the above, Fig. 10 (a) is a planar layout diagram and Fig. 10 (b) is a schematic sectional view.
Fig. 11 is a schematic sectional view of an essential part of the pixel portion of the infrared sensor chip in the above.
12 is a schematic sectional view of a main portion of the pixel portion of the infrared sensor chip in the above.
13 (a) and 13 (b) are diagrams for explaining a main part of the infrared sensor chip in the above.
Fig. 14 is an equivalent circuit diagram of the infrared sensor chip in the above.
15 (a) and 15 (b) are sectional views of the main steps for explaining the method for manufacturing the infrared sensor in the above.
FIG.16 (a) and FIG.16 (b) are main process cross section for demonstrating the manufacturing method of the infrared sensor in the above.
17 (a) and 17 (b) are main cross-sectional views for explaining the method for manufacturing the infrared sensor in the above.
18 (a) and 18 (b) are main cross-sectional views for explaining the method for manufacturing the infrared sensor in the above.
Fig. 19 relates to the infrared sensor of the second embodiment, Fig. 19 (a) is a partially broken schematic perspective view, Fig. 19 (b) is a schematic perspective view with a package cover removed, and Fig. 19 (c) is a package lid; Fig. 19 (d) is a schematic sectional view, and Fig. 19 (e) is a schematic sectional view of an essential part of the infrared sensor chip.
Fig. 20 relates to the infrared sensor of Embodiment 3, wherein Fig. 20 (a) is a partially broken schematic perspective view, Fig. 20 (b) is a schematic perspective view with the package cover removed, and Fig. 20 (c) shows the package cover. Fig. 20 (d) is a schematic cross-sectional view, and Fig. 20 (e) is a schematic cross-sectional view of an essential part of the infrared sensor chip.
Fig. 21 relates to the infrared sensor of the fourth embodiment, in which Fig. 21 (a) is a schematic perspective view of partly broken, Fig. 21 (b) is a schematic perspective view with the package cover removed, and Fig. 21 (c) shows the package cover; Fig. 21 (d) is a schematic sectional view, and Fig. 21 (e) is a schematic sectional view of an essential part of the infrared sensor chip.

(실시 형태 1)(Embodiment 1)

이하, 본 실시 형태의 적외선 센서에 대해 도 1~도 14를 참조하면서 설명한다.Hereinafter, the infrared sensor of this embodiment is demonstrated, referring FIGS. 1-14.

본 실시 형태의 적외선 센서는 적외선 센서칩(100)과, 이 적외선 센서칩(100)의 출력 신호를 신호 처리하는 IC칩(102)과, 적외선 센서칩(100) 및 IC칩(102)이 수납된 패키지(103)를 구비하고 있다. 또한, 적외선 센서는 절대 온도를 측정하는 서미스터(101)도 패키지(103)에 수납되어 있다.The infrared sensor of this embodiment accommodates an infrared sensor chip 100, an IC chip 102 for signal processing an output signal of the infrared sensor chip 100, an infrared sensor chip 100, and an IC chip 102. The package 103 is provided. In addition, the thermistor 101 for measuring the absolute temperature of the infrared sensor is also housed in the package 103.

적외선 센서칩(100)은, 도 1(e)에 나타내는 바와 같이, 서모파일(30a)을 갖는 열형 적외선 검출부(3)가 실리콘 기판으로 이루어지는 반도체 기판(1)의 일 표면측(전면측)에 형성되어 있다.As shown in Fig. 1 (e), the infrared sensor chip 100 has a thermal infrared detector 3 having a thermopile 30a on one surface side (front side) of the semiconductor substrate 1 made of a silicon substrate. Formed.

패키지(103)는, 적외선 센서칩(100) 및 IC칩(102) 및 서미스터(101)가 실장된 패키지 본체(104)와, 패키지 본체(104)와의 사이에 적외선 센서칩(100) 및 IC칩(102) 및 서미스터(101)를 둘러싸는 형태로 패키지 본체(104)에 기밀하게 접합된 패키지 덮개(105)를 갖고 있다.The package 103 includes an infrared sensor chip 100 and an IC chip between the package body 104 on which the infrared sensor chip 100, the IC chip 102, and the thermistor 101 are mounted, and the package body 104. The package cover 105 is hermetically bonded to the package main body 104 in a form surrounding the 102 and the thermistor 101.

패키지 본체(104)는 IC칩(102)과 적외선 센서칩(100)이 병설되어 실장되어 있다. 또한, 패키지 본체(104)는, 적외선 센서칩(100)과 서미스터(101)가, IC칩(102)과 적외선 센서칩(100)의 가로 설치 방향과는 직교하는 방향에서 병설되어 실장되어 있다. 한편, 패키지 덮개(105)는 적외선 센서칩(100)에서의 검지 대상의 적외선을 투과하는 기능 및 도전성을 갖고 있다.The package main body 104 is mounted with the IC chip 102 and the infrared sensor chip 100 installed in parallel. In addition, the package main body 104 is mounted with the infrared sensor chip 100 and thermistor 101 arranged in a direction perpendicular to the horizontal installation direction of the IC chip 102 and the infrared sensor chip 100. On the other hand, the package lid 105 has a function of transmitting infrared rays to be detected by the infrared sensor chip 100 and conductivity.

패키지 덮개(105)는, 패키지 본체(104)의 상기 일 표면측(전면측)에 덮도록 장착된 메탈 캡(152)과, 메탈 캡(152)에서 적외선 센서칩(100)에 대응하는 부위에 형성된 개구창(152a)을 닫는 렌즈(153)로 구성되어 있다. 여기에서, 렌즈(153)가, 적외선을 투과하는 기능을 가짐과 아울러, 적외선 센서칩(100)으로 적외선을 수속하는 기능을 갖고 있다.The package cover 105 includes a metal cap 152 mounted to cover the one surface side (front side) of the package body 104 and a portion of the metal cap 152 corresponding to the infrared sensor chip 100. It consists of the lens 153 which closes the formed opening window 152a. Here, the lens 153 has a function of transmitting infrared rays and a function of converging infrared rays with the infrared sensor chip 100.

또한, 적외선 센서는, 패키지(103) 내에, IC칩(102)의 발열에 따른 각 화소부(2)의 온접점 T1 및 냉접점 T2의 온도 변화량을 균일화하는 커버 부재(106)를 마련하고 있다. 여기에서, 커버 부재(106)는 적외선 센서칩(100)으로의 적외선을 통과하는 창 구멍(108)을 갖고 있다. 즉, 각 화소부(2)에서는, IC칩(102)의 발열에 기인하여, 온접점 T1과 냉접점 T2 사이에 온도차 ΔT가 생길 수 있다. 본 실시 형태에서는, 커버 부재(106)를 마련하는 것에 의해서, 각 화소부(2)간에서의 상기 온도차 ΔT(IC칩(102)의 발열에 기인하는 온접점 T1와 냉접점 T2간의 온도차 ΔT)의 편차를 작게 할 수 있다.In addition, the infrared sensor is provided in the package 103 with the cover member 106 which equalizes the temperature change amount of the on-contact point T1 and the cold junction T2 of each pixel part 2 according to the heat_generation | fever of the IC chip 102. . Here, the cover member 106 has a window hole 108 that passes infrared rays to the infrared sensor chip 100. That is, in each pixel portion 2, a temperature difference ΔT may occur between the on-contact point T1 and the cold junction T2 due to the heat generation of the IC chip 102. In this embodiment, by providing the cover member 106, the temperature difference ΔT between each pixel portion 2 (temperature difference ΔT between the on-contact point T1 and the cold contact T2 due to the heat generated by the IC chip 102). The deviation of can be made small.

또, IC칩(102)의 발열에 따른 각 화소부(2)의 온접점 T1 및 냉접점 T2의 온도 변화량을 균일화하는 커버 부재(106)는 옵션이다. 커버 부재(106)는, 후술하는 바와 같이, 적외선 센서칩(100)의 앞쪽에 위치하고 창 구멍(108)이 형성된 전판부(107)와, 전판부로부터 뒤쪽으로 연장되어 접하고 패키지 본체(104)에 접합된 측판부(109)를 구비하고 있다. 이 커버 부재(106)는 적외선 센서칩(100)과 IC칩(102)의 양쪽에 근접하여 배치되어 있다.Moreover, the cover member 106 which equalizes the temperature change amount of the on-contact point T1 and the cold junction T2 of each pixel part 2 according to heat_generation | fever of the IC chip 102 is optional. As described later, the cover member 106 is located in front of the infrared sensor chip 100 and is formed in contact with the package body 104 extending from the front plate portion to the front plate portion 107 and the window hole 108. The joined side plate part 109 is provided. The cover member 106 is disposed in close proximity to both the infrared sensor chip 100 and the IC chip 102.

이하, 각 구성요소에 대해 더 설명한다.Hereinafter, each component is further demonstrated.

적외선 센서칩(100)은, 열형 적외선 검출부(3)와 화소 선택용의 스위칭 소자인 MOS 트랜지스터(4)를 갖는 복수의 화소부(2)가 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에서 어레이 형상(여기서는, 2차원 어레이 형상)으로 배열되어 있다(도 2 참조). 본 실시 형태에서는, 1개의 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에 m×n개(도 2에 나타낸 예에서는, 8×8개)의 화소부(2)가 형성되어 있지만, 화소부(2)의 수나 배열은 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시 형태에서는, 열형 적외선 검출부(3)의 감온부(30)가, 복수개(여기서는, 6개)의 서모파일(30a)(도 3 참조)을 직렬 접속하는 것에 의해 구성되어 있다. 도 14에서는, 열형 적외선 검출부(3)에서의 감온부(30)의 등가 회로를, 당해 감온부(30)의 열 기전력에 대응하는 전압원으로 나타내고 있다.The infrared sensor chip 100 has a plurality of pixel portions 2 having a thermal infrared detector 3 and a MOS transistor 4 which is a switching element for pixel selection, on the one surface side of the semiconductor substrate 1 in the form of an array. (Here, in a two-dimensional array shape) (see FIG. 2). In this embodiment, although m x n pixel parts 2 (8 x 8 in the example shown in FIG. 2) are formed on the one surface side of one semiconductor substrate 1, the pixel part 2 The number and arrangement of a) are not particularly limited. In addition, in this embodiment, the temperature sensitive part 30 of the thermal infrared detection part 3 is comprised by connecting several thermopile 30a (refer FIG. 3) in series here. In FIG. 14, the equivalent circuit of the temperature reduction part 30 in the thermal infrared detection part 3 is shown by the voltage source corresponding to the thermal electromotive force of the said temperature reduction part 30. In FIG.

또한, 적외선 센서칩(100)은, 도 3, 도 5 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 각 열의 복수의 열형 적외선 검출부(3)의 감온부(30)의 일단(一端)이 상술한 MOS 트랜지스터(4)를 거쳐서 각 열마다 공통 접속된 복수의 수직 판독선(7)과, 각 행의 열형 적외선 검출부(3)의 감온부(30)에 대응하는 MOS 트랜지스터(4)의 게이트 전극(46)이 각 행마다 공통 접속된 복수의 수평 신호선(6)을 구비하고 있다. 또한, 적외선 센서칩(100)은, 각 열의 MOS 트랜지스터(4)의 p+형 웰 영역(41)이 각 열마다 공통 접속된 복수의 그라운드선(8)과, 각 그라운드선(8)이 공통 접속된 공통 그라운드선(9)을 구비하고 있다. 또, 적외선 센서칩(100)은, 각 열의 복수개의 열형 적외선 검출부(3)의 감온부(30)의 타단이 각 열마다 공통 접속된 복수의 기준 바이어스선(5)을 구비하고 있다. 그러나, 적외선 센서칩(100)은 모든 열형 적외선 검출부(3)의 감온부(30)의 출력을 시계열적으로 판독할 수 있도록 되어 있다. 요컨대, 적외선 센서칩(100)은, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에 열형 적외선 검출부(3)와 당해 열형 적외선 검출부(3)에 가로 마련되고 당해 열형 적외선 검출부(3)의 출력을 판독하기 위한 MOS 트랜지스터(4)를 갖는 복수의 화소부(2)가 형성되어 있다.3, 5, and 14, the MOS transistor (1) of one end of the temperature sensing section 30 of the plurality of thermal infrared detectors 3 in each column is described above. A plurality of vertical read lines 7 commonly connected to each column via 4), and the gate electrode 46 of the MOS transistor 4 corresponding to the temperature-sensing portion 30 of the column-type infrared detector 3 in each row, Each row includes a plurality of horizontal signal lines 6 connected in common. In addition, the infrared sensor chip 100 has a plurality of ground lines 8 in which the p + type well regions 41 of the MOS transistors 4 in each column are commonly connected to each column, and each ground line 8 is common. The connected common ground line 9 is provided. In addition, the infrared sensor chip 100 includes a plurality of reference bias lines 5 in which the other ends of the temperature sensing unit 30 of the plurality of thermal infrared detectors 3 in each column are commonly connected to each column. However, the infrared sensor chip 100 is able to read in time series the outputs of the temperature reduction part 30 of all the thermal infrared detection parts 3. In short, the infrared sensor chip 100 is provided in the thermal infrared detector 3 and the thermal infrared detector 3 on the one surface side of the semiconductor substrate 1 and reads the output of the thermal infrared detector 3. A plurality of pixel portions 2 having MOS transistors 4 to be formed are formed.

여기서, MOS 트랜지스터(4)는, 게이트 전극(46)이 수평 신호선(6)에 접속되고, 소스 전극(48)이 감온부(30)를 거쳐서 기준 바이어스선(5)에 접속되고, 드레인 전극(47)이 수직 판독선(7)에 접속되어 있다. 여기서, 각 수평 신호선(6) 각각은 각별(各別)한 화소 선택용의 패드 Vsel에 전기적으로 접속되고, 각 기준 바이어스선(5)은 공통 기준 바이어스선(5a)에 공통 접속되고, 각 수직 판독선(7) 각각은 각별한 출력용의 패드 Vout에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 공통 그라운드선(9)은 그라운드용의 패드 Gnd에 전기적으로 접속되고, 공통 기준 바이어스선(5a)은 기준 바이어스용의 패드 Vref와 전기적으로 접속되고, 반도체 기판(1)은 기판용의 패드 Vdd에 전기적으로 접속되어 있다.In the MOS transistor 4, the gate electrode 46 is connected to the horizontal signal line 6, the source electrode 48 is connected to the reference bias line 5 via the temperature sensing unit 30, and the drain electrode ( 47 is connected to the vertical read line 7. Here, each of the horizontal signal lines 6 is electrically connected to the pad Vsel for pixel selection, and each of the reference bias lines 5 is commonly connected to the common reference bias line 5a and is each vertical. Each read line 7 is electrically connected to a pad Vout for particular output. The common ground line 9 is electrically connected to a pad Gnd for ground, the common reference bias line 5a is electrically connected to a pad Vref for reference bias, and the semiconductor substrate 1 is a pad for a substrate. It is electrically connected to Vdd.

그러나, MOS 트랜지스터(4)가, 순차적으로, 온 상태로 되도록 각 화소 선택용의 패드 Vsel의 전위를 제어함으로써 각 화소부(2)의 출력 전압을 순차적으로 판독할 수 있다. 예를 들면, 기준 바이어스용의 패드 Vref의 전위를 1.65V, 그라운드용의 패드 Gnd의 전위를 0V, 기판용의 패드 Vdd의 전위를 5V로 해 두고, 특정의 화소 선택용의 패드 Vsel의 전위를 5V라고 하면, 대응하는 MOS 트랜지스터(4)가 온으로 되어, 대응하는 출력용의 패드 Vout으로부터 화소부(2)의 출력 전압(1.65V+감온부(30)의 출력 전압)이 판독된다. 또한, 화소 선택용의 패드 Vsel의 전위를 0V라고 하면, MOS 트랜지스터(4)가 오프로 되어, 출력용의 패드 Vout으로부터 화소부(2)의 출력 전압은 판독하지 못한다. 또, 도 2에서는, 도 14에서의 화소 선택용의 패드 Vsel, 기준 바이어스용의 패드 Vref, 그라운드용의 패드 Gnd, 출력용의 패드 Vout 등을 구별하지 않고 , 모두 패드(80)로서 도시되어 있다.However, the MOS transistor 4 can read the output voltage of each pixel part 2 sequentially by controlling the electric potential of the pad Vsel for pixel selection so that it may turn on sequentially. For example, the potential of the pad Vref for the reference bias is 1.65V, the potential of the pad Gnd for the ground is 0V, the potential of the pad Vdd for the substrate is 5V, and the potential of the pad Vsel for the specific pixel selection is set. If it is 5V, the corresponding MOS transistor 4 is turned on, and the output voltage (1.65V + output voltage of the temperature reduction unit 30) of the pixel portion 2 is read from the corresponding pad Vout for output. If the potential of the pad Vsel for pixel selection is 0 V, the MOS transistor 4 is turned off, and the output voltage of the pixel portion 2 cannot be read from the pad Vout for output. In Fig. 2, all of the pads Vsel for pixel selection, pad Vref for reference bias, pad Gnd for ground, pad Vout for output, and the like are all illustrated as pads 80 in Fig. 14.

이하, 열형 적외선 검출부(3) 및 MOS 트랜지스터(4) 각각의 구조에 대해 설명한다. 또, 본 실시 형태에서는, 상술한 반도체 기판(1)으로서, 도전형이 n형이고 상기 일 표면이 (100)면인 단결정 실리콘 기판을 이용하고 있다.Hereinafter, structures of each of the thermal infrared detector 3 and the MOS transistor 4 will be described. In the present embodiment, as the semiconductor substrate 1 described above, a single crystal silicon substrate is used in which the conductivity type is n-type and the one surface is a (100) plane.

각 화소부(2)의 열형 적외선 검출부(3)는, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에서 열형 적외선 검출부(3)의 형성용 영역 A1(도 5 참조)에 형성되어 있다. 또한, 각 화소부(2)의 MOS 트랜지스터(4)는 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에서 MOS 트랜지스터(4)의 형성용 영역 A2(도 5 참조)에 형성되어 있다.The thermal infrared detection unit 3 of each pixel unit 2 is formed in the area A1 (see FIG. 5) for forming the thermal infrared detection unit 3 on the one surface side of the semiconductor substrate 1. Moreover, the MOS transistor 4 of each pixel part 2 is formed in the area | region A2 (refer FIG. 5) for formation of the MOS transistor 4 in the said one surface side of the semiconductor substrate 1. As shown in FIG.

적외선 센서칩(100)은 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에서 각 열형 적외선 검출부(3)의 일부의 바로 아래에 공동부(11)가 형성되어 있다. 열형 적외선 검출부(3)는, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에서 공동부(11)의 코너부에 형성된 지지부(3d)와, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에서 평면에서 보아 공동부(11)를 덮는 제 1 박막 구조부(3a)를 구비하고 있다. 제 1 박막 구조부(3a)는 적외선을 흡수하는 적외선 흡수부(33)를 구비하고 있다. 여기서, 제 1 박막 구조부(3a)는, 공동부(11)의 둘레 방향(도 3에서의, 지면에 대해 수평 방향)을 따라 가로 마련되고 지지부(3d)로 지지된 복수의 제 2 박막 구조부(3aa)와, 인접하는 제 2 박막 구조부(3aa)끼리를 연결하는 연결편(3c)을 갖고 있다. 또, 도 3의 예의 열형 적외선 검출부(3)에서는, 복수의 선 형상의 슬릿(13)을 마련하는 것에 의해, 제 1 박막 구조부(3a)가 6개의 제 2 박막 구조부(3aa)로 분리되어 있다. 이하에서는, 적외선 흡수부(33)(제 1 적외선 흡수부(33)라고 칭함) 중 제 2 박막 구조부(3aa) 각각에 대응하여 분할된 각 부위를 제 2 적외선 흡수부(33a)라고 칭한다.In the infrared sensor chip 100, a cavity 11 is formed directly below a part of each thermal infrared detector 3 on the one surface side of the semiconductor substrate 1. The thermal infrared detection unit 3 has a support 3d formed at a corner portion of the cavity 11 at the one surface side of the semiconductor substrate 1 and a cavity in plan view from the one surface side of the semiconductor substrate 1. The first thin film structure portion 3a covering the portion 11 is provided. The first thin film structure portion 3a includes an infrared absorbing portion 33 that absorbs infrared rays. Here, the 1st thin film structure part 3a is provided along the circumferential direction (horizontal direction with respect to the paper surface in FIG. 3) of the cavity part 11, and the some 2nd thin film structure part supported by the support part 3d ( 3aa and the connection piece 3c which connects adjacent 2nd thin film structure part 3aa. In the thermal infrared detector 3 of the example of FIG. 3, the first thin film structure portion 3a is separated into six second thin film structure portions 3aa by providing a plurality of linear slits 13. . Hereinafter, each part divided | segmented corresponding to each of the 2nd thin film structure parts 3aa among the infrared absorbing parts 33 (referred to as the 1st infrared absorbing part 33) is called the 2nd infrared absorbing part 33a.

열형 적외선 검출부(3)는 제 2 박막 구조부(3aa)마다 서모파일(30a)이 마련되어 있다. 여기서, 서모파일(30a)은, 온접점 T1가 제 2 박막 구조부(3aa)에 마련되고, 냉접점 T2가 지지부(3d)에 마련되어 있다. 요컨대, 온접점 T1은 열형 적외선 검출부(3)에서 공동부(11)와 겹쳐지는 제 1 영역에 형성되고, 냉접점 T2는 열형 적외선 검출부(3)에서 공동부(11)와 겹쳐지지 않는 제 2 영역에 형성되어 있다.The thermal infrared detector 3 is provided with a thermopile 30a for each second thin film structure 3aa. Here, the thermopile 30a is provided with the on-contact point T1 in the 2nd thin film structure part 3aa, and the cold junction T2 is provided in the support part 3d. In other words, the on-contact T1 is formed in the first region overlapping the cavity 11 in the thermal infrared detection unit 3, and the cold junction T2 is the second in the thermal infrared detection unit 3 not overlapping the cavity 11. It is formed in the area.

요컨대, 적외선 센서칩(100)은 복수의 화소부(2)를 구비하고 있다. 화소부(2)는 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측(전면측)에 형성된 열형 적외선 검출부(3)를 구비한다. 열형 적외선 검출부(3)는 감온부(30)를 구비한다. 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에서 열형 적외선 검출부(3)의 일부에 대응하는 부위에는, 공동부(11)가 형성되어 있다. 그리고, 감온부(30)의 온접점 T1은 열형 적외선 검출부(3)에서 공동부(11)와 겹쳐지는 제 1 영역에 형성되고, 감온부(30)의 냉접점 T2는 열형 적외선 검출부(3)에서 공동부(11)와 겹쳐지지 않는 제 2 영역에 형성되어 있다.In other words, the infrared sensor chip 100 includes a plurality of pixel portions 2. The pixel portion 2 includes a thermal infrared detector 3 formed on the one surface side (front surface side) of the semiconductor substrate 1. The thermal infrared detection unit 3 includes a temperature sensing unit 30. The cavity part 11 is formed in the site | part corresponding to a part of the thermal infrared detection part 3 by the said one surface side of the semiconductor substrate 1. The on-contact point T1 of the temperature sensing unit 30 is formed in the first region overlapping the cavity 11 in the thermal infrared detecting unit 3, and the cold contact T2 of the temperature sensing unit 30 is the thermal infrared detecting unit 3. In the second region not overlapping with the cavity 11.

또한, 열형 적외선 검출부(3)의 감온부(30)는, 각 서모파일(30a)마다 출력을 취출하는 경우에 비해 온도 변화에 대한 출력 변화가 커지는 접속 관계로, 모든 서모파일(30a)이 전기적으로 접속되어 있다. 도 3의 예에서는, 감온부(30)는, 6개의 서모파일(30a)을 직렬 접속하고 있다. 단, 상술한 접속 관계는 복수개의 서모파일(30a) 모두를 직렬 접속하는 접속 관계에 한정되지 않는다. 예를 들면, 각각 3개의 서모파일(30a)의 직렬 회로를 병렬 접속하면, 6개의 서모파일(30a)이 병렬 접속되어 있는 경우나, 각 서모파일(30a)마다 출력을 취출하는 경우에 비해, 감도를 높일 수 있다. 또한, 6개의 서모파일(30a)의 모두가 직렬 접속되어 있는 경우에 비해, 감온부(30)의 전기 저항을 낮게 할 수 있어 열잡음이 저감되기 때문에, S/N비가 향상된다.In addition, since the temperature change part 30 of the thermal infrared detection part 3 has a connection relationship in which the output change with respect to a temperature change becomes large compared with the case where the output is taken out for every thermopile 30a, all the thermopiles 30a are electrically connected. Is connected. In the example of FIG. 3, the temperature reduction part 30 connects six thermopile 30a in series. However, the connection relationship mentioned above is not limited to the connection relationship which series-connects all the several thermopiles 30a. For example, when the series circuits of three thermopiles 30a are connected in parallel, compared with the case where six thermopiles 30a are connected in parallel or the output is taken out for each thermopile 30a, respectively. Sensitivity can be increased. In addition, compared with the case where all six thermopiles 30a are connected in series, the electrical resistance of the temperature reduction part 30 can be lowered and thermal noise is reduced, so that the S / N ratio is improved.

여기서, 열형 적외선 검출부(3)에서는, 제 2 박막 구조부(3aa)마다, 지지부(3d)와 제 2 적외선 흡수부(33a)를 연결하는 2개의 평면에서 보아 직사각형 형상의 브릿지부(3bb, 3bb)가 공동부(11)의 둘레 방향으로 이격되어 형성되어 있다. 즉, 제 2 박막 구조부(3aa)의 각각은 제 2 적외선 흡수부(33a)와 2개의 브릿지부(3bb, 3bb)를 구비한다. 이것에 의해, 2개의 브릿지부(3bb, 3bb)와 제 2 적외선 흡수부(33a)를 공간적으로 분리하여 공동부(11)에 연통되는 평면에서 보아 C자형의 슬릿(14)이 형성되어 있다. 열형 적외선 검출부(3) 중, 평면에서 보아 제 1 박막 구조부(3a)를 둘러싸는 부위인 지지부(3d)는 직사각형 프레임형의 형상으로 되어 있다. 또, 브릿지부(3bb)는, 상술한 각 슬릿(13, 14)에 의해, 제 2 적외선 흡수부(33a) 및 지지부(3d) 각각과의 연결 부위 이외의 부분이 제 2 적외선 흡수부(33a) 및 지지부(3d)와 공간적으로 분리되어 있다. 여기서, 제 2 박막 구조부(3aa)는, 지지부(3d)로부터의 연장 방향의 치수를 93㎛, 이 연장 방향에 직교하는 폭 방향의 치수를 75㎛로 하고, 각 브릿지부(3bb)의 폭 치수를 23㎛, 각 슬릿(13, 14)의 폭을 5㎛로 설정하고 있지만, 이들 값은 일례로서 특별히 한정되는 것은 아니다.Here, in the thermal type infrared detector 3, rectangular bridge portions 3bb and 3bb are viewed in two planes connecting the support portion 3d and the second infrared ray absorbing portion 33a for every second thin film structure portion 3aa. Is spaced apart in the circumferential direction of the cavity 11. That is, each of the second thin film structure portions 3aa includes a second infrared absorbing portion 33a and two bridge portions 3bb and 3bb. As a result, two bridge portions 3bb and 3bb and the second infrared ray absorbing portion 33a are spatially separated and a C-shaped slit 14 is formed in a plane communicating with the cavity portion 11. The support part 3d which is the site | part which surrounds the 1st thin film structure part 3a in planar view among the thermal infrared detection parts 3 is a rectangular frame shape. In addition, the bridge portion 3bb is formed by the above-described slits 13 and 14 so that portions other than the connection portions between the second infrared ray absorbing portion 33a and the support portion 3d are different from the second infrared ray absorbing portion 33a. ) And the support portion 3d. Here, the 2nd thin film structure part 3aa has the dimension of the extension direction from the support part 3d as 93 micrometers, and the dimension of the width direction orthogonal to this extension direction as 75 micrometers, and the width dimension of each bridge part 3bb. Is set to 23 µm and the width of each of the slits 13 and 14 is 5 µm, but these values are not particularly limited as an example.

제 1 박막 구조부(3a)는, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에 형성된 실리콘 산화막(1b)과, 당해 실리콘 산화막(1b) 상에 형성된 실리콘 질화막(32)과, 당해 실리콘 질화막(32) 상에 형성된 감온부(30)와, 실리콘 질화막(32)의 표면측에서 감온부(30)를 덮도록 형성된 층간 절연막(50)과, 층간 절연막(50) 상에 형성된 패시베이션막(60)의 적층 구조부를 패터닝하는 것에 의해 형성되어 있다. 층간 절연막(50)은 BPSG막에 의해 구성하고, 패시베이션막(60)은 PSG막과 당해 PSG막 상에 형성된 NSG막의 적층막에 의해 구성되어 있지만, 이것에 한정하지 않고, 예를 들면, 실리콘 질화막에 의해 구성되더라도 좋다.The first thin film structure 3a includes the silicon oxide film 1b formed on the one surface side of the semiconductor substrate 1, the silicon nitride film 32 formed on the silicon oxide film 1b, and the silicon nitride film 32. Lamination of the temperature sensitive portion 30 formed on the layer, the interlayer insulating film 50 formed to cover the temperature sensitive portion 30 on the surface side of the silicon nitride film 32, and the passivation film 60 formed on the interlayer insulating film 50. It is formed by patterning a structural part. Although the interlayer insulating film 50 is comprised by the BPSG film, and the passivation film 60 is comprised by the laminated film of a PSG film and the NSG film formed on this PSG film, it is not limited to this, For example, a silicon nitride film It may be comprised by.

상술한 열형 적외선 검출부(3)에서는, 제 1 박막 구조부(3a)의 브릿지부(3bb, 3bb) 이외의 부위가 제 1 적외선 흡수부(33)를 구성하고 있다. 또한, 지지부(3d)는 실리콘 산화막(1b)과 실리콘 질화막(32)과 층간 절연막(50)과 패시베이션막(60)으로 구성되어 있다.In the thermal infrared detection unit 3 described above, a portion other than the bridge portions 3bb and 3bb of the first thin film structure portion 3a constitutes the first infrared absorption portion 33. The support portion 3d is composed of the silicon oxide film 1b, the silicon nitride film 32, the interlayer insulating film 50, and the passivation film 60.

또한, 적외선 센서칩(100)은, 층간 절연막(50)으로 패시베이션막(60)의 적층막이, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에서, 열형 적외선 검출부(3)의 형성용 영역 A1과 MOS 트랜지스터(4)의 형성용 영역 A2에 걸쳐 형성되어 있고, 이 적층막 중, 열형 적외선 검출부(3)의 형성용 영역 A1에 형성된 부분이 적외선 흡수막(70)(도 5(b) 참조)을 겸하고 있다. 여기서, 적외선 흡수막(70)의 굴절률을 n2, 검출 대상의 적외선의 중심 파장을 λ로 할 때, 적외선 흡수막(70)의 두께 t2를 λ/4n2로 설정하도록 하고 있기 때문에, 검출 대상의 파장(예를 들면, 8~12㎛)의 적외선의 흡수 효율을 높일 수 있어, 고감도화를 도모할 수 있다. 예를 들면, n2=1.4, λ=10㎛의 경우에는, t2≒1.8㎛로 하면 좋다. 또, 본 실시 형태에서는, 층간 절연막(50)의 막 두께를 0.8㎛, 패시베이션막(60)의 막 두께를 1㎛(PSG막의 막 두께를 0.5㎛, NSG막의 막 두께를 0.5㎛)로 하고 있다.In addition, in the infrared sensor chip 100, the laminated film of the passivation film 60 is formed by the interlayer insulating film 50, on the one surface side of the semiconductor substrate 1, the area A1 and the MOS for forming the thermal infrared detection unit 3. It is formed over the formation area A2 of the transistor 4, and the part of the laminated film formed in the formation area A1 of the thermal infrared detection unit 3 forms the infrared absorption film 70 (see Fig. 5 (b)). I am also serving. Here, when the refractive index of the infrared absorption film 70 is n 2 and the center wavelength of the infrared ray of the detection target is λ, the thickness t2 of the infrared absorption film 70 is set to λ / 4n 2 . Absorption efficiency of the infrared ray of the wavelength (for example, 8-12 micrometers) can be improved, and high sensitivity can be aimed at. For example, in the case of n 2 = 1.4 and lambda = 10 µm, t 2 x 1.8 µm may be used. In addition, in this embodiment, the film thickness of the interlayer insulation film 50 is 0.8 micrometer, the film thickness of the passivation film 60 is 1 micrometer (the film thickness of a PSG film is 0.5 micrometer, and the film thickness of an NSG film is 0.5 micrometer). .

또한, 각 화소부(2)에서는, 공동부(11)의 내주 형상이 직사각형이고, 연결편(3c)은, 평면에서 보아 X자형으로 형성되어 있고, 제 2 박막 구조부(3aa)의 연장 방향(지지부(3d)로부터의 연장 방향)에 교차하는 경사 방향에서 인접하는 제 2 박막 구조부(3aa, 3aa)끼리, 제 2 박막 구조부(3aa)의 연장 방향에서 인접하는 제 2 박막 구조부(3aa, 3aa)끼리, 제 2 박막 구조부(3aa)의 연장 방향에 직교하는 방향에서 인접하는 제 2 박막 구조부(3aa, 3aa)끼리를 연결하고 있다.Moreover, in each pixel part 2, the inner peripheral shape of the cavity part 11 is rectangular, and the connection piece 3c is formed in X shape by planar view, and the extension direction (support part) of the 2nd thin film structure part 3aa is carried out. 2nd thin film structure parts 3aa and 3aa which adjoin in the diagonal direction which crosses (extension direction from 3d)), and 2nd thin film structure parts 3aa and 3aa which adjoin in the extension direction of 2nd thin film structure part 3aa 2nd thin film structure parts 3aa and 3aa adjacent to each other in the direction orthogonal to the extending direction of the 2nd thin film structure part 3aa are connected.

서모파일(30a)은, 실리콘 질화막(32) 상에서 제 2 박막 구조부(3aa)와 지지부(3d)에 걸쳐 형성된 n형 폴리실리콘층(34)과 p형 폴리실리콘층(35)의 일단부끼리를 제 2 적외선 흡수부(33a)의 적외선 입사면측에서 금속 재료(예를 들면, Al-Si 등)로 이루어지는 접속부(제 1 접속부)(36)에 의해 전기적으로 접속된 복수개(도 3에 나타낸 예에서는, 각 서모파일(30a)에 대해 9개씩)의 열전쌍을 갖고 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, n형 폴리실리콘층(34)의 제 1 단부와 p형 폴리실리콘층(35)의 제 1 단부가 접속부(36)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 서모파일(30a)은 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에서 서로 이웃하는 열전쌍의 n형 폴리실리콘층(34)의 타단부(n형 폴리실리콘층(34)의 제 2 단부)와 p형 폴리실리콘층(35)의 타단부(p형 폴리실리콘층(35)의 제 2 단부)가 금속 재료(예를 들면, Al-Si 등)로 이루어지는 접속부(제 2 접속부)(37)에 의해 접합되어 전기적으로 접속되어 있다. 여기서, 서모파일(30a)은 n형 폴리실리콘층(34)의 상기 일단부와 p형 폴리실리콘층(35)의 상기 일단부와 접속부(36)로 온접점 T1을 구성하고 있다. 또한, n형 폴리실리콘층(34)의 상기 타단부와 p형 폴리실리콘층(35)의 상기 타단부와 접속부(37)로 냉접점 T2를 구성하고 있다. 요컨대, 서모파일(30a)의 각 온접점 T1은 열형 적외선 검출부(3)에서 공동부(11)와 겹쳐지는 영역에 형성되고, 각 냉접점 T2는 열형 적외선 검출부(3)에서 공동부(11)와 겹쳐지지 않는 영역에 형성되어 있다. 또, 본 실시 형태에 있어서의 적외선 센서칩(100)에서는, 서모파일(30a)의 각 n형 폴리실리콘층(34) 및 각 p형 폴리실리콘층(35) 각각에서, 상술한 브릿지부(3bb, 3bb)에 형성되어 있는 부위 및 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측의 실리콘 질화막(32) 상에 형성되어 있는 부위에서도 적외선을 흡수할 수 있다.The thermopile 30a has one end portion of the n-type polysilicon layer 34 and the p-type polysilicon layer 35 formed over the second thin film structure 3aa and the support portion 3d on the silicon nitride film 32. In the example shown in FIG. 3, a plurality of electrically connected portions (first connecting portions) 36 made of a metallic material (for example, Al-Si, etc.) are formed on the infrared incident surface side of the second infrared absorbing portion 33a. And 9 thermocouples (for each thermopile 30a). That is, in this embodiment, the 1st end part of the n-type polysilicon layer 34 and the 1st end part of the p-type polysilicon layer 35 are electrically connected by the connection part 36. In addition, the thermopile 30a is provided with the other end (the second end of the n-type polysilicon layer 34) of the n-type polysilicon layer 34 of the thermocouple adjacent to each other on the one surface side of the semiconductor substrate 1. The other end of the p-type polysilicon layer 35 (the second end of the p-type polysilicon layer 35) is connected to a connection portion (second connection portion) 37 made of a metal material (for example, Al-Si or the like). It is joined together and electrically connected. Here, the thermopile 30a comprises the one end portion of the n-type polysilicon layer 34 and the one end portion and the connection portion 36 of the p-type polysilicon layer 35 to form an on-contact point T1. The other end of the n-type polysilicon layer 34 and the other end of the p-type polysilicon layer 35 and the connecting portion 37 constitute a cold junction T2. In other words, each of the on-contact points T1 of the thermopile 30a is formed in an area overlapping the cavity 11 in the thermal infrared detection unit 3, and each cold contact T2 is formed in the cavity 11 in the thermal infrared detection unit 3. It is formed in the area which does not overlap with. In the infrared sensor chip 100 according to the present embodiment, each of the n-type polysilicon layers 34 and the p-type polysilicon layers 35 of the thermopile 30a is the bridge portion 3bb described above. , 3bb) and a portion formed on the silicon nitride film 32 on the one surface side of the semiconductor substrate 1 can absorb infrared rays.

요컨대, 감온부(30)는 n형 폴리실리콘층(34) 및 p형 폴리실리콘층(35)을 구비하는 적어도 1개의 열전쌍을 가진다. 이 열전쌍의 온접점 T1은 열형 적외선 검출부(3)에서 공동부(11)와 겹쳐지는 제 1 영역에 형성되고, 이 열전쌍의 냉접점 T2는 열형 적외선 검출부(3)에서 공동부(11)와 겹쳐지지 않는 제 2 영역에 형성되어 있다.In other words, the thermosensitive section 30 has at least one thermocouple including the n-type polysilicon layer 34 and the p-type polysilicon layer 35. The on-contact point T1 of the thermocouple is formed in a first region overlapping the cavity 11 in the thermo-infrared detector 3, and the cold junction T2 of the thermocouple overlaps the cavity 11 in the thermo-infrared detector 3. It is formed in the 2nd area | region which does not support.

또한, 적외선 센서칩(100)은, 공동부(11)의 형상이 사각뿔 형상이고, 평면에서 본 중앙부쪽이 둘레부에 비해 깊이 치수가 커져 있기 때문에, 제 1 박막 구조부(3a)의 중앙부에 온접점 T1이 모이도록 각 화소부(2)에서의 서모파일(30a)의 평면 레이아웃을 설계하고 있다. 즉, 도 3의 상하 방향에서의 한가운데의 2개의 제 2 박막 구조부(3aa)에서는, 도 3 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 3개의 제 2 박막 구조부(3aa)의 병설 방향(도 3의 상하 방향)을 따라 온접점 T1을 나열하여 배치하고 있는데 반해, 당해 상하 방향에서의 위쪽의 2개의 제 2 박막 구조부(3aa)에서는, 도 3 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 3개의 제 2 박막 구조부(3aa)의 병설 방향에서 한가운데의 제 2 박막 구조부(3aa)에 가까운 쪽(도 3에서의 아래쪽)에 온접점 T1을 집중하여 배치하고 있으며, 당해 상하 방향에서의 아래쪽의 2개의 제 2 박막 구조부(3aa)에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 3개의 제 2 박막 구조부(3aa)의 병설 방향에서 한가운데의 제 2 박막 구조부(3aa)에 가까운 쪽(도 3에서의 위쪽)에 온접점 T1을 집중하여 배치하고 있다. 그러나, 본 실시 형태에 있어서의 적외선 센서칩(100)에서는, 도 3의 상하 방향에서의 위쪽, 아래쪽의 제 2 박막 구조부(3aa)의 복수의 온접점 T1의 배치가, 한가운데의 제 2 박막 구조부(3aa)의 복수의 온접점 T1의 배치와 동일한 경우에 비해, 온접점 T1의 온도 변화를 크게 할 수 있기 때문에, 감도를 향상시킬 수 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 공동부(11)의 최심부의 깊이를 소정 깊이 dp(도 5(b) 참조)로 할 때, 소정 깊이 dp를 200㎛로 설정하고 있지만, 이 값은 일례이며, 특별히 한정하는 것은 아니다.In addition, since the shape of the cavity 11 has a square pyramid shape, and the center portion viewed from the plane has a larger depth dimension than the circumference portion, the infrared sensor chip 100 is turned on at the center portion of the first thin film structure portion 3a. The planar layout of the thermopile 30a in each pixel part 2 is designed so that the contact point T1 may gather. That is, in the two second thin film structure portions 3aa in the middle in the vertical direction of FIG. 3, as shown in FIGS. 3 and 6, the parallel direction of the three second thin film structure portions 3aa (the vertical direction in FIG. 3). On the other hand, the on-contact point T1 is arranged side by side, while in the two second thin film structure portions 3aa in the upper and lower directions, as shown in FIGS. 3 and 7, the three second thin film structure portions 3aa are disposed. ), The contact point T1 is concentrated on the side close to the second thin film structure portion 3aa (downward in Fig. 3) in the parallel direction, and the two second thin film structure portions 3aa on the lower side in the vertical direction are disposed. In FIG. 3, as shown in FIG. 3, the hot-contact point T1 is concentrated on the side (upper part in FIG. 3) close to the second thin film structure part 3aa in the middle in the parallel direction of the three second thin film structure parts 3aa. Doing. However, in the infrared sensor chip 100 according to the present embodiment, the second thin film structure portion in which the plurality of on-contact points T1 of the second thin film structure portion 3aa above and below in the vertical direction in FIG. 3 is arranged is in the middle. Since the temperature change of the on-contact point T1 can be enlarged compared with the case where it is the same as the arrangement | positioning of several on-contact point T1 of (3aa), a sensitivity can be improved. In addition, in this embodiment, when making the depth of the deepest part of the cavity part 11 into predetermined depth dp (refer FIG. 5 (b)), predetermined depth dp is set to 200 micrometers, but this value is an example, It does not specifically limit.

또한, 제 2 박막 구조부(3aa)는, 실리콘 질화막(32)의 적외선 입사면측에서 서모파일(30a)을 형성하고 있지 않은 영역에, 제 2 박막 구조부(3aa)의 휨을 억제함과 아울러 적외선을 흡수하는 n형 폴리실리콘층으로 이루어지는 적외선 흡수층(39)(도 1, 도 3, 도 5 및 도 11 참조)이 형성되어 있다. 또한, 인접하는 제 2 박막 구조부(3aa, 3aa)끼리를 연결하는 연결편(3c)에는, 당해 연결편(3c)을 보강하는 n형 폴리실리콘층으로 이루어지는 보강층(39b)(도 8 참조)이 마련되어 있다. 여기서, 보강층(39b)은 적외선 흡수층(39)과 연속 일체로 형성되어 있다. 그러나, 적외선 센서칩(100)에서는, 연결편(3c)이 보강층(39b)에 의해 보강되어 있기 때문에, 사용 중의 외부의 온도 변화나 충격에 기인하여 발생하는 응력에 의한 파손을 방지할 수 있고, 또한, 제조시의 파손을 저감할 수 있어, 양품률의 향상을 도모할 수 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 도 8에 나타내는 연결편(3c)이 길이 치수 L1을 24㎛, 폭 치수 L2를 5㎛, 보강층(39b)의 폭 치수 L3을 1㎛로 설정하고 있지만, 이들 수치는 일례이며, 특별히 한정하는 것은 아니다. 단, 본 실시 형태와 같이 반도체 기판(1)으로서 실리콘 기판을 이용하고 있고, 보강층(39b)이 n형 폴리실리콘층에 의해 형성되는 경우에는, 공동부(11)의 형성시에 보강층(39b)이 에칭되는 것을 방지하기 위해서, 보강층(39b)의 폭 치수 L3은, 연결편(3c)의 폭 치수 L2보다 작게 설정하고, 평면에서 보아 보강층(39b)의 양측 둘레가 연결편(3c)의 양측 둘레보다 안쪽에 위치할 필요가 있다.Moreover, the 2nd thin film structure part 3aa absorbs infrared rays while suppressing the curvature of the 2nd thin film structure part 3aa in the area | region which does not form the thermopile 30a in the infrared incident surface side of the silicon nitride film 32. Moreover, as shown in FIG. An infrared absorbing layer 39 (see FIGS. 1, 3, 5, and 11) formed of an n-type polysilicon layer is formed. Moreover, the connecting piece 3c which connects adjacent 2nd thin film structure parts 3aa and 3aa is provided with the reinforcement layer 39b (refer FIG. 8) which consists of an n type polysilicon layer which reinforces the said connecting piece 3c. . Here, the reinforcing layer 39b is formed integrally with the infrared absorbing layer 39. However, in the infrared sensor chip 100, since the connecting piece 3c is reinforced by the reinforcing layer 39b, it is possible to prevent breakage due to stress generated due to external temperature change or impact during use. The damage at the time of manufacture can be reduced, and the yield rate can be improved. In addition, in this embodiment, although the connection piece 3c shown in FIG. 8 sets 24 micrometers in length dimension L1, 5 micrometers in width dimension L2, and the width dimension L3 of the reinforcement layer 39b to 1 micrometer, these numerical examples are an example. It does not specifically limit. However, when the silicon substrate is used as the semiconductor substrate 1 as in the present embodiment, and the reinforcement layer 39b is formed of the n-type polysilicon layer, the reinforcement layer 39b is formed at the time of forming the cavity 11. In order to prevent this etching, the width dimension L3 of the reinforcing layer 39b is set smaller than the width dimension L2 of the connecting piece 3c, and both sides of the reinforcing layer 39b are larger than both sides of the connecting piece 3c in plan view. It needs to be located inside.

또한, 적외선 센서칩(100)은, 도 8 및 도 13(b)에 나타내는 바와 같이, 연결편(3c)의 양측 둘레와 제 2 박막 구조부(3aa)의 옆 둘레 사이에 각각 모깍기부(3f, 3f)가 형성되고, X자형의 연결편(3c)의 대략 직교하는 옆 둘레 사이에도 모깍기부(3e)가 형성되어 있다. 그러나, 적외선 센서칩(100)에서는, 도 13(a)에 나타내는 바와 같이 모깍기부가 형성되어 있지 않은 경우에 비해, 연결편(3c)과 제 2 박막 구조부(3aa)의 연결 부위에서의 응력 집중을 완화할 수 있어, 제조시에 발생하는 잔류 응력을 저감할 수 있음과 아울러 제조시의 파손을 저감할 수 있어, 양품률의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 사용 중의 외부의 온도 변화나 충격에 기인하여 발생하는 응력에 의한 파손을 방지할 수 있다. 또, 도 8에 나타낸 예에서는, 각 모깍기부(3f, 3e)를 R(알)이 3㎛의 R 모깍기부로 하고 있지만, R 모깍기부에 한정되지 않고, 예를 들면, C 모깍기부로 하더라도 좋다.In addition, as shown in Figs. 8 and 13 (b), the infrared sensor chip 100 has the fillet portions 3f, respectively, between the circumference of both sides of the connecting piece 3c and the lateral circumference of the second thin film structure portion 3aa. 3f) is formed, and the chamfer 3e is formed also between the substantially circumferential side circumferences of the X-shaped connecting piece 3c. However, in the infrared sensor chip 100, as shown in FIG. 13A, the stress concentration at the connection portion between the connecting piece 3c and the second thin film structure portion 3aa is compared with the case where the fillet portion is not formed. It can be alleviated, the residual stress which arises at the time of manufacture can be reduced, the damage at the time of manufacture can be reduced, and the yield rate can be improved. In addition, breakage due to stress generated due to external temperature change or impact during use can be prevented. In addition, in the example shown in FIG. 8, although each fillet part 3f, 3e is set to R fillet part whose R (al) is 3 micrometers, it is not limited to R fillet part, For example, C fillet You may be rich.

또, 적외선 센서칩(100)은, 각 열형 적외선 검출부(3)에, 지지부(3d)와 한쪽의 브릿지부(3bb)와 제 2 적외선 흡수부(33a)와 다른쪽의 브릿지부(3bb)와 지지부(3d)에 걸치도록 드로윙된 n형 폴리실리콘층으로 이루어지는 고장 진단용의 배선(이하, 고장 진단용 배선 또는 자기 진단용 배선이라고 칭함)(139)을 마련하고, 모든 고장 진단용 배선(139)을 직렬 접속하고 있다. 그러나, m×n개의 고장 진단용 배선(139)의 직렬 회로로 통전됨으로써, 브릿지부(3bb)의 접힘 등의 파손 유무를 검출할 수 있다.In addition, the infrared sensor chip 100 includes a support portion 3d, one bridge portion 3bb, a second infrared ray absorbing portion 33a, and the other bridge portion 3bb in each of the thermal infrared detection portions 3; Fault diagnosis wiring (hereinafter referred to as fault diagnosis wiring or self-diagnosis wiring) 139 including an n-type polysilicon layer drawn to span the support part 3d is provided, and all the fault diagnosis wiring 139 are connected in series. Doing. However, by energizing the series circuit of the m x n failure diagnosis wirings 139, it is possible to detect the presence or absence of damage such as folding of the bridge portion 3bb.

요컨대, 적외선 센서칩(100)은, 제조 도중에서의 검사시나 사용시에 있어서, m×n개의 고장 진단용 배선(139)의 직렬 회로로의 통전 유무에 의해서, 브릿지부(3bb)의 접힘이나 고장 진단용 배선(139)의 단선 등을 검출할 수 있다. 또한, 적외선 센서칩(100)에서는, 상술한 검사시나 사용시에 있어서, m×n개의 고장 진단용 배선(139)의 직렬 회로로 통전되어 각 감온부(30)의 출력을 검출하는 것에 의해, 감온부(30)의 단선 유무나 감도의 편차(감온부(30)의 출력 편차) 등을 검지하는 것이 가능해진다. 여기에서, 감도의 편차에 관해서는, 화소부(2)마다의 감도의 편차를 검지하는 것이 가능하고, 예를 들면, 제 1 박막 구조부(3a)의 휨이나 제 1 박막 구조부(3a)의 반도체 기판(1)으로의 스티킹 등에 기인한 감도의 편차를 검지하는 것이 가능해진다. 여기서, 본 실시 형태에 있어서의 적외선 센서칩(100)에서는, 평면에서 보아, 고장 진단용 배선(139)을 복수의 온접점 T1의 그룹의 부근에서 뒤접혀 사행(蛇行)의 형상으로 하고 있다. 따라서, 고장 진단용 배선(139)으로 통전되는 것에 의해 발생하는 주울열에 의해서, 각 온접점 T1을 효율 좋게 따뜻하게 할 수 있다. 상술한 고장 진단용 배선(139)은 n형 폴리실리콘층(34) 및 p형 폴리실리콘층(35)과 동일 평면 상에 동일 두께로 형성되어 있다.In other words, the infrared sensor chip 100 is used for folding or failure diagnosis of the bridge portion 3bb by the presence or absence of energization of the m × n fault diagnosis wiring 139 to the series circuit during the inspection or use during the manufacture. Disconnection or the like of the wiring 139 can be detected. In addition, in the infrared sensor chip 100, during the inspection or use described above, the thermal sensing unit is energized by a series circuit of the m × n fault diagnosis wirings 139 and detecting the output of each of the thermal sensing units 30. It becomes possible to detect the presence or absence of the disconnection of (30), the deviation of the sensitivity (output deviation of the temperature sensitive part 30), and the like. Here, regarding the variation in the sensitivity, it is possible to detect the variation in the sensitivity for each pixel portion 2, for example, the warping of the first thin film structure portion 3a and the semiconductor of the first thin film structure portion 3a. It becomes possible to detect the deviation of the sensitivity resulting from sticking to the board | substrate 1, etc. Here, in the infrared sensor chip 100 according to the present embodiment, the failure diagnosis wiring 139 is folded in the vicinity of a group of the plurality of on-contact points T1 in a plan view to form a meandering shape. Therefore, each on-contact point T1 can be efficiently warmed by Joule heat which generate | occur | produces by energizing the fault diagnosis wiring 139. The above-described fault diagnosis wiring 139 is formed with the same thickness on the same plane as the n-type polysilicon layer 34 and the p-type polysilicon layer 35.

상술한 적외선 흡수층(39) 및 고장 진단용 배선(139)은, n형 폴리실리콘층(34)과 동일한 n형 불순물(예를 들면, 인 등)을 동일한 불순물 농도(예를 들면, 1018~1020-3)로 포함하고 있고, n형 폴리실리콘층(34)과 동시에 형성되어 있다. 또ㅎ한p형 폴리실리콘층(35)의 p형 불순물로서 예를 들면 붕소를 채용하면 좋으며, 불순물 농도를 예를 들면 1018~1020-3 정도의 범위에서 적당히 설정하면 좋다. 본 실시 형태에서는, n형 폴리실리콘층(34) 및 p형 폴리실리콘층(35) 각각의 불순물 농도가 1018~1020-3이고, 열전쌍의 저항값을 저감할 수 있어 S/N비의 향상을 도모할 수 있다. 또, 적외선 흡수층(39) 및 고장 진단용 배선(139)은, n형 폴리실리콘층(34)과 동일한 n형 불순물을 동일한 불순물 농도로 도핑되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, p형 폴리실리콘층(35)과 동일한 불순물을 동일한 불순물 농도로 도핑하더라도 좋다. 요컨대, 고장 진단용 배선(자기 진단용 배선)(139)은 제 1 열전기 요소인 n형 폴리실리콘층(34) 혹은 제 2 열전기 요소인 p형 폴리실리콘층(35)과 동일한 재료에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.The infrared absorption layer 39 and the fault diagnosis wiring 139 described above have the same impurity concentration (for example, 10 18 to 10) in the same n-type impurity (for example, phosphorus) as the n-type polysilicon layer 34. 20 cm -3 ) and formed simultaneously with the n-type polysilicon layer 34. For example, boron may be employed as the p-type impurity of the p-type polysilicon layer 35, and the impurity concentration may be appropriately set in the range of, for example, 10 18 to 10 20 cm -3 . In this embodiment, the impurity concentration of each of the n-type polysilicon layer 34 and the p-type polysilicon layer 35 is 10 18 to 10 20 cm -3 , and the resistance value of the thermocouple can be reduced, and the S / N ratio Can be improved. In addition, although the infrared absorption layer 39 and the fault diagnosis wiring 139 are doped with the same n-type impurity as the n-type polysilicon layer 34 to the same impurity concentration, it is not limited to this, For example, p-type The same impurities as the polysilicon layer 35 may be doped at the same impurity concentration. In short, the fault diagnosis wiring (self-diagnosis wiring) 139 is formed of the same material as the n-type polysilicon layer 34 that is the first thermoelectric element or the p-type polysilicon layer 35 that is the second thermoelectric element. desirable.

그런데, 본 실시 형태에서는, n형 폴리실리콘층(34), p형 폴리실리콘층(35), 적외선 흡수층(39), 및 고장 진단용 배선(139)의 굴절률을 n1, 검출 대상의 적외선의 중심 파장을 λ라고 할 때, n형 폴리실리콘층(34), p형 폴리실리콘층(35), 적외선 흡수층(39) 및 고장 진단용 배선(139) 각각의 두께 t1을 λ/4n1로 설정하도록 하고 있다. 그러나, 검출 대상의 파장(예를 들면, 8~12㎛)의 적외선의 흡수 효율을 높일 수 있어, 고감도화를 도모할 수 있다. 예를 들면, n1=3.6, λ=10㎛의 경우에는, t1≒0.69㎛로 하면 좋다.However, the center of the present embodiment in the form, n-type polysilicon layer (34), p-type polysilicon layer 35, the infrared absorption layer 39, and the failure diagnosis of the wiring 139 is a refractive index of n 1, the detected infrared light When the wavelength is λ, the thickness t1 of each of the n-type polysilicon layer 34, the p-type polysilicon layer 35, the infrared absorption layer 39, and the fault diagnosis wiring 139 is set to λ / 4n 1 . have. However, the absorption efficiency of the infrared ray of the wavelength (for example, 8-12 micrometers) of a detection object can be improved, and high sensitivity can be aimed at. For example, in the case of n 1 = 3.6 and lambda = 10 µm, t 1?

또한, 본 실시 형태에서는, n형 폴리실리콘층(34), p형 폴리실리콘층(35), 적외선 흡수층(39) 및 고장 진단용 배선(139) 각각의 불순물 농도가 1018~1020-3이기 때문에, 적외선의 흡수율을 높게 하면서 적외선의 반사를 억제할 수 있어, 감온부(30)의 출력의 S/N비를 높일 수 있다. 또한, 적외선 흡수층(39) 및 고장 진단용 배선(139)을 n형 폴리실리콘층(34)과 동일 공정으로 형성할 수 있기 때문에, 저비용화를 도모할 수 있다.In addition, in this embodiment, the impurity concentration of each of the n-type polysilicon layer 34, the p-type polysilicon layer 35, the infrared absorption layer 39, and the fault diagnosis wiring 139 is 10 18 to 10 20 cm -3. For this reason, reflection of infrared rays can be suppressed, making infrared absorption high, and S / N ratio of the output of the temperature-sensing part 30 can be raised. In addition, since the infrared absorbing layer 39 and the fault diagnosis wiring 139 can be formed in the same process as the n-type polysilicon layer 34, the cost can be reduced.

여기서, 감온부(30)의 접속부(36)와 접속부(37)는 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에서, 층간 절연막(50)에 의해서 절연 분리되어 있다. 온접점 T1측의 접속부(36)는, 층간 절연막(50)에 형성한 콘택트홀(50a1, 50a2)을 통해, 양 폴리실리콘층(34, 35)의 상기 각 일단부(n형 폴리실리콘층(34)의 제 1 단부 및 p형 폴리실리콘층(35)의 제 1 단부)와 전기적으로 접속되어 있다(도 10 참조). 또한, 냉접점 T2측의 접속부(37)는, 층간 절연막(50)에 형성된 콘택트홀(50a3, 50a4)을 통해, 양 폴리실리콘층(34, 35)의 상기 각 타단부(n형 폴리실리콘층(34)의 제 2 단부 및 p형 폴리실리콘층(35)의 제 2 단부)와 전기적으로 접속되어 있다(도 9 참조).Here, the connection part 36 and the connection part 37 of the thermosensitive part 30 are isolate | separated from the said one surface side of the semiconductor substrate 1 by the interlayer insulation film 50. As shown in FIG. One end portion (n-type polysilicon) of each of the polysilicon layers 34 and 35 is formed through the contact holes 50a 1 and 50a 2 formed in the interlayer insulating film 50. The first end of the layer 34 and the first end of the p-type polysilicon layer 35) are electrically connected to each other (see FIG. 10). The connection portion 37 on the cold junction T2 side has the other ends (n-type poly) of the respective polysilicon layers 34 and 35 through the contact holes 50a 3 and 50a 4 formed in the interlayer insulating film 50. The second end of the silicon layer 34 and the second end of the p-type polysilicon layer 35) are electrically connected to each other (see Fig. 9).

또한, MOS 트랜지스터(4)는, 상술한 바와 같이, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에서 MOS 트랜지스터(4)의 형성용 영역 A2에 형성되어 있다(도 5 참조).As described above, the MOS transistor 4 is formed in the region A2 for forming the MOS transistor 4 on the one surface side of the semiconductor substrate 1 (see FIG. 5).

MOS 트랜지스터(4)는, 도 5 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측(전면측)에 p+형 웰 영역(41)이 형성되고, p+형 웰 영역(41) 내에, n+형 드레인 영역(43)과 n+형 소스 영역(44)이 이격되어 형성되어 있다. 또, p+형 웰 영역(41) 내에는, n+형 드레인 영역(43)과 n+형 소스 영역(44)을 둘러싸는 p++형 채널 스토퍼 영역(42)이 형성되어 있다.In the MOS transistor 4, as illustrated in FIGS. 5 and 12, a p + type well region 41 is formed on the one surface side (front side) of the semiconductor substrate 1, and a p + type well region ( In the 41, an n + -type drain region 43 and an n + -type source region 44 are formed apart from each other. In the p + type well region 41, a p ++ type channel stopper region 42 surrounding the n + type drain region 43 and the n + type source region 44 is formed.

p+형 웰 영역(41)에서 n+형 드레인 영역(43)과 n+형 소스 영역(44) 사이에 위치하는 부위 위에는, 실리콘 산화막(열산화막)으로 이루어지는 게이트 절연막(45)을 사이에 두고 n형 폴리실리콘층으로 이루어지는 게이트 전극(46)이 형성되어 있다.In the p + type well region 41, a gate insulating film 45 made of a silicon oxide film (thermal oxide film) is interposed on a portion located between the n + type drain region 43 and the n + type source region 44. A gate electrode 46 made of an n-type polysilicon layer is formed.

또한, n+형 드레인 영역(43) 상에는, 금속 재료(예를 들면, Al-Si 등)로 이루어지는 드레인 전극(47)이 형성되고, n+형 소스 영역(44) 상에는, 금속 재료(예를 들면, Al-Si 등)로 이루어지는 소스 전극(48)이 형성되어 있다.Further, on the n + type drain region 43, a drain electrode 47 made of a metal material (for example, Al-Si, etc.) is formed, and on the n + type source region 44, a metal material (eg, For example, a source electrode 48 made of Al-Si or the like is formed.

게이트 전극(46), 드레인 전극(47) 및 소스 전극(48)은 상술한 층간 절연막(50)에 의해서 절연 분리되어 있다. 여기서, 드레인 전극(47)은 층간 절연막(50)에 형성한 콘택트홀(50d)을 통해 n+형 드레인 영역(43)과 전기적으로 접속되고, 소스 전극(48)은 층간 절연막(50)에 형성한 콘택트홀(50e)을 통해 n+형 소스 영역(44)과 전기적으로 접속되어 있다.The gate electrode 46, the drain electrode 47, and the source electrode 48 are insulated and separated by the interlayer insulating film 50 described above. Here, the drain electrode 47 is electrically connected to the n + type drain region 43 through the contact hole 50d formed in the interlayer insulating film 50, and the source electrode 48 is formed in the interlayer insulating film 50. It is electrically connected with the n + type source region 44 through one contact hole 50e.

적외선 센서칩(100)의 각 화소부(2)에서는, MOS 트랜지스터(4)의 소스 전극(48)과 감온부(30)의 일단이 전기적으로 접속되고, 감온부(30)의 타단이 기준 바이어스선(5)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 각 화소부(2)에서는, MOS 트랜지스터(4)의 드레인 전극(47)이 수직 판독선(7)과 전기적으로 접속되고, 게이트 전극(46)이 당해 게이트 전극(46)에 연속하여 일체적으로 형성된 n형 폴리실리콘 배선으로 이루어지는 수평 신호선(6)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 각 화소부(2)에서는, MOS 트랜지스터(4)의 p++형 채널 스토퍼 영역(42) 상에, 금속 재료(예를 들면, Al-Si 등)로 이루어지는 그라운드용의 전극(이하, 그라운드용 전극이라고 칭함)(49)이 형성되어 있다. 이 그라운드용 전극(49)은 당해 p++형 채널 스토퍼 영역(42)을 n+형 드레인 영역(43) 및 n+형 소스 영역(44)보다 저전위로 바이어스되어 소자 분리하기 위한 공통 그라운드선(8)과 전기적으로 접속되어 있다. 또, 그라운드용 전극(49)은 층간 절연막(50)에 형성한 콘택트홀(50f)을 통해 p++형 채널 스토퍼 영역(42)과 전기적으로 접속되어 있다.In each pixel portion 2 of the infrared sensor chip 100, one end of the source electrode 48 and the temperature sensing portion 30 of the MOS transistor 4 is electrically connected, and the other end of the temperature sensing portion 30 is a reference bias. It is electrically connected to the line 5. In each pixel portion 2, the drain electrode 47 of the MOS transistor 4 is electrically connected to the vertical read line 7, and the gate electrode 46 is integrated with the gate electrode 46 in succession. It is electrically connected with the horizontal signal line 6 which consists of n-type polysilicon wiring currently formed. In each pixel portion 2, an electrode for ground (hereinafter, Al-Si, etc.) made of a metal material (for example, Al-Si) is formed on the p ++ channel stopper region 42 of the MOS transistor 4. A ground electrode (49) is formed. The ground electrode 49 has a common ground line for biasing the p ++ channel stopper region 42 at a lower potential than the n + type drain region 43 and the n + type source region 44. 8) is electrically connected. The ground electrode 49 is electrically connected to the p ++ type channel stopper region 42 via the contact hole 50f formed in the interlayer insulating film 50.

상술한 적외선 센서칩(100)에 따르면, 통전되는 것에 의해 발생하는 주울열에 의해서 온접점 T1을 따뜻하게 하는 자기 진단용 배선(139)을 구비하고 있기 때문에, 자기 진단용 배선(139)으로 통전되어 서모파일(30a)의 출력을 측정하는 것에 의해, 서모파일(30a)의 단선 등의 고장 유무를 판단하는 것이 가능해져, 신뢰성의 향상을 도모할 수 있고, 게다가, 자기 진단용 배선(139)은, 열형 적외선 검출부(3)에서 반도체 기판(1)의 공동부(11)와 겹쳐지는 영역에서 서모파일(30a)과 겹치지 않도록 배치되어 있으므로, 자기 진단용 배선(139)에 의한 서모파일(30a)의 온접점 T1의 열용량의 증대를 방지할 수 있어, 감도 및 응답 속도의 향상을 도모할 수 있다.According to the above-described infrared sensor chip 100, since the self-diagnosis wiring 139 is provided to warm the on-contact point T1 by Joule heat generated by energization, it is energized by the self-diagnosis wiring 139 and the thermopile ( By measuring the output of 30a), it is possible to determine whether there is a failure, such as disconnection of the thermopile 30a, so that the reliability can be improved, and the self-diagnostic wiring 139 is a thermal infrared detector. In (3), since it is arrange | positioned so that it may not overlap with the thermopile 30a in the area | region which overlaps the cavity part 11 of the semiconductor substrate 1, the on-contact point T1 of the thermopile 30a by the self-diagnosis wiring 139 The increase in heat capacity can be prevented, and the sensitivity and response speed can be improved.

여기서, 적외선 센서칩(100)은, 사용시에서 자기 진단을 행하지 않는 통상시에 있어서, 자기 진단용 배선(139)도 외부로부터의 적외선을 흡수하기 때문에, 복수의 온접점 T1의 온도의 균일화를 도모할 수 있어, 감도의 향상을 도모할 수 있다. 또, 적외선 센서칩(100)에서는, 적외선 흡수층(39) 및 보강층(39b)도 외부로부터의 적외선을 흡수하기 때문에, 복수의 온접점 T1의 온도의 균일화를 도모할 수 있어, 감도의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 적외선 센서칩(100)의 사용시의 자기 진단은 IC칩(102)에 마련된 자기 진단 회로(도시하지 않음)에 의해 정기적으로 행해지지만, 반드시 정기적으로 행할 필요는 없다.Here, since the infrared sensor chip 100 also absorbs infrared rays from the outside in the normal time in which the self-diagnosis is not performed at the time of use, the temperature of the plurality of on-contact points T1 can be equalized. It is possible to improve the sensitivity. In addition, in the infrared sensor chip 100, since the infrared absorbing layer 39 and the reinforcing layer 39b also absorb infrared rays from the outside, the temperature of the plurality of on-contact points T1 can be made uniform, thereby improving the sensitivity. can do. In addition, although the self-diagnosis at the time of use of the infrared sensor chip 100 is performed regularly by the self-diagnosis circuit (not shown) provided in the IC chip 102, it does not necessarily need to be performed regularly.

또한, 적외선 센서칩(100)은, 제 1 박막 구조부(3a)가, 복수의 선 형상의 슬릿(13)을 마련하는 것에 의해서, 공동부(11)의 내주 방향을 따라 병설되고 각각 열형 적외선 검출부(3)에서 공동부(11)를 둘러싸는 부위인 지지부(3d)로부터 안쪽으로 연장된 복수의 제 2 박막 구조부(3aa)로 분리되고, 각 제 2 박막 구조부(3aa)마다 서모파일(30a)의 온접점 T1이 마련됨과 아울러, 각 서모파일(30a)마다 출력을 취출하는 경우에 비해 온도 변화에 대한 출력 변화가 커지는 접속 관계로, 모든 서모파일(30a)이 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 응답 속도 및 감도의 향상을 도모할 수 있고, 게다가, 모든 제 2 박막 구조부(3aa)에 걸쳐 자기 진단용 배선(139)이 형성되어 있으므로, 열형 적외선 검출부(3)의 모든 서모파일(30a)을 일괄하여 자기 진단하는 것이 가능해진다. 또한, 적외선 센서칩(100)에서는, 인접하는 제 2 박막 구조부(3aa, 3aa)끼리를 연결하는 연결편(3c)이 형성되어 있는 것에 의해, 각 제 2 박막 구조부(3aa)의 휨을 저감할 수 있어, 구조 안정성의 향상을 도모할 수 있고, 감도가 안정된다.In addition, in the infrared sensor chip 100, the first thin film structure portion 3a is provided along the inner circumferential direction of the cavity 11 by providing a plurality of linear slits 13, and each of the thermal infrared detectors. A plurality of second thin film structure portions 3aa extending inward from the support portion 3d, which is the portion surrounding the cavity 11 in (3), and the thermopile 30a for each second thin film structure portion 3aa. Since all the thermopiles 30a are electrically connected due to a connection relationship in which the on-contact point T1 of is provided and the output change with respect to the temperature change becomes larger than the case where the output is taken out for each thermopile 30a, the response Since the speed and the sensitivity can be improved, and the self-diagnostic wiring 139 is formed over all the second thin film structures 3aa, all the thermopiles 30a of the thermal infrared detection unit 3 are collectively collected. Self-diagnosis becomes possible. In addition, in the infrared sensor chip 100, since the connecting pieces 3c connecting the adjacent second thin film structure portions 3aa and 3aa are formed, the warpage of each second thin film structure portion 3aa can be reduced. The structural stability can be improved, and the sensitivity is stabilized.

또한, 적외선 센서칩(100)은, n형 폴리실리콘층(34)과 p형 폴리실리콘층(35)과 적외선 흡수층(39)과 보강층(39b)과 자기 진단용 배선(139)이 동일한 두께로 설정되어 있기 때문에, 제 2 박막 구조부(3aa)의 응력 밸런스의 균일성이 향상되어, 제 2 박막 구조부(3aa)의 휨을 억제할 수 있어, 제품마다의 감도 편차나, 화소부(2)마다의 감도 편차를 저감할 수 있다.In addition, the infrared sensor chip 100 has the n-type polysilicon layer 34, the p-type polysilicon layer 35, the infrared absorbing layer 39, the reinforcing layer 39b, and the self-diagnosis wiring 139 having the same thickness. Since the uniformity of the stress balance of the 2nd thin film structure part 3aa is improved, the curvature of the 2nd thin film structure part 3aa can be suppressed, the sensitivity variation for every product, and the sensitivity for every pixel part 2 The deviation can be reduced.

또한, 적외선 센서칩(100)은, 자기 진단용 배선(139)이, 제 1 열전기 요소인 n형 폴리실리콘층(34) 혹은 제 2 열전기 요소인 p형 폴리실리콘층(35)과 동일한 재료에 의해 형성되어 있기 때문에, 자기 진단용 배선(139)을 제 1 열전기 요소 혹은 제 2 열전기 요소와 동시에 형성하는 것이 가능해져, 제조 프로세스의 간략화에 의한 저비용화를 도모할 수 있다.In addition, the infrared sensor chip 100 is made of the same material as the self-diagnosis wiring 139 by the same material as the n-type polysilicon layer 34 as the first thermoelectric element or the p-type polysilicon layer 35 as the second thermoelectric element. Since it is formed, the self-diagnosis wiring 139 can be formed at the same time as the first thermoelectric element or the second thermoelectric element, and the cost can be reduced by simplifying the manufacturing process.

또한, 적외선 센서칩(100)은, 적외선 흡수부(33) 및 자기 진단용 배선(139)을 구비한 복수의 화소부(2)가, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에서 어레이 형상으로 마련되어 있기 때문에, 제조시나 사용시의 자기 진단에 있어 각 화소부(2) 각각의 자기 진단용 배선(139)으로 통전하는 것에 의해, 각 화소부(2) 각각의 감온부(30)의 감도 편차를 파악하는 것이 가능해진다.In the infrared sensor chip 100, a plurality of pixel portions 2 including an infrared absorbing portion 33 and a self-diagnosis wiring 139 are provided in an array shape on the one surface side of the semiconductor substrate 1. Therefore, in the self-diagnosis at the time of manufacture or use, by energizing the self-diagnosis wiring 139 of each pixel part 2, the sensitivity deviation of the temperature-sensitive part 30 of each pixel part 2 is grasped | ascertained. It becomes possible.

또한, 적외선 센서칩(100)은, 각 화소부(2)마다 감온부(30)의 출력을 판독하기 위한 MOS 트랜지스터(4)를 갖고 있기 때문에, 출력용의 패드 Vout(도 14 참조)의 수를 적게 할 수 있어, 소형화 및 저비용화를 도모할 수 있다.In addition, since the infrared sensor chip 100 has the MOS transistor 4 for reading the output of the temperature-sensing part 30 for each pixel part 2, the number of pads Vout for output (refer FIG. 14) is measured. It can reduce, miniaturization and cost can be aimed at.

이하, 적외선 센서칩(100)의 제조 방법에 대해 도 15~도 18을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the infrared sensor chip 100 will be described with reference to FIGS. 15 to 18.

먼저, 실리콘 기판으로 이루어지는 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측(전면측)에 제 1 소정 막 두께(예를 들면, 0.3㎛)의 제 1 실리콘 산화막(31)과 제 2 소정 막 두께(예를 들면, 0.1㎛)의 실리콘 질화막(32)의 적층막으로 이루어지는 절연층을 형성하는 절연층 형성 공정을 행한다. 그 후, 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술을 이용하여 당해 절연층 중 열형 적외선 검출부(3)의 형성용 영역 A1에 대응하는 부분의 일부를 남기고 MOS 트랜지스터(4)의 형성용 영역 A2에 대응하는 부분을 에칭 제거하는 절연층 패터닝 공정을 행하는 것에 의해서, 도 15(a)에 나타내는 구조를 얻는다. 여기에서, 제 1 실리콘 산화막(31)은, 반도체 기판(1)을 소정 온도(예를 들면, 1100℃)로 열산화하는 것에 의해 형성하고, 실리콘 질화막(32)는 LPCVD법에 의해 형성하고 있다.First, the first silicon oxide film 31 and the second predetermined film thickness (eg, 0.3 μm) having a first predetermined film thickness (eg, 0.3 μm) are formed on the one surface side (front side) of the semiconductor substrate 1 made of a silicon substrate. For example, an insulating layer forming step of forming an insulating layer made of a laminated film of the silicon nitride film 32 having a thickness of 0.1 μm is performed. Thereafter, a portion of the insulating layer corresponding to the formation region A2 of the MOS transistor 4 is left while leaving a part of the portion of the insulating layer corresponding to the formation region A1 of the thermal infrared detection unit 3 by using photolithography technique and etching technique. By performing the insulating layer patterning process of etching removal, the structure shown to FIG. 15 (a) is obtained. Here, the first silicon oxide film 31 is formed by thermally oxidizing the semiconductor substrate 1 at a predetermined temperature (for example, 1100 ° C.), and the silicon nitride film 32 is formed by LPCVD. .

상술한 절연층 패터닝 공정 후, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에 p+형 웰 영역(41)을 형성하는 웰 영역 형성 공정을 행하고, 계속해서, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에서의 p+형 웰 영역(41) 내에 p++형 채널 스토퍼 영역(42)을 형성하는 채널 스토퍼 영역 형성 공정을 행하는 것에 의해서, 도 15(b)에 나타내는 구조를 얻는다. 여기서, 웰 영역 형성 공정에서는, 우선, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측의 노출 부위를 소정 온도로 열산화하는 것에 의해 제 2 실리콘 산화막(열산화막)(51)을 선택적으로 형성한다. 그 후, p+형 웰 영역(41)을 형성하기 위한 마스크를 이용한 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술을 이용하여 실리콘 산화막(51)을 패터닝한다. 계속해서, p형 불순물(예를 들면, 붕소 등)의 이온 주입을 행하고 나서, 드라이브인을 행하는 것에 의해, p+형 웰 영역(41)을 형성한다. 또한, 채널 스토퍼 영역 형성 공정에서는, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측을 소정 온도로 열산화하는 것에 의해 제 3 실리콘 산화막(열산화막)(52)을 선택적으로 형성한다. 그 후, p++형 채널 스토퍼 영역(42)을 형성하기 위한 마스크를 이용한 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술을 이용하여 제 3 실리콘 산화막(52)을 패터닝한다. 계속해서, p형 불순물(예를 들면, 붕소 등)의 이온 주입을 행하고 나서, 드라이브인을 행하는 것에 의해, p++형 채널 스토퍼 영역(42)을 형성한다. 또, 제 1 실리콘 산화막(31)과 제 2 실리콘 산화막(51)과 제 3 실리콘 산화막(52)으로, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측의 실리콘 산화막(1b)을 구성하고 있다.After the above-described insulating layer patterning step, a well region forming step of forming a p + type well region 41 on the one surface side of the semiconductor substrate 1 is performed, and then on the one surface side of the semiconductor substrate 1. The structure shown in Fig. 15B is obtained by performing a channel stopper region forming step of forming the p ++ type channel stopper region 42 in the p + type well region 41. Here, in the well region forming step, first, a second silicon oxide film (thermal oxide film) 51 is selectively formed by thermally oxidizing the exposed portion on one surface side of the semiconductor substrate 1 to a predetermined temperature. Thereafter, the silicon oxide film 51 is patterned using a photolithography technique and an etching technique using a mask for forming the p + type well region 41. Subsequently, ion implantation of p-type impurities (for example, boron or the like) is performed, followed by drive-in, thereby forming the p + type well region 41. In the channel stopper region forming step, a third silicon oxide film (thermal oxide film) 52 is selectively formed by thermally oxidizing the one surface side of the semiconductor substrate 1 to a predetermined temperature. Thereafter, the third silicon oxide film 52 is patterned using a photolithography technique and an etching technique using a mask for forming the p ++ type channel stopper region 42. Subsequently, ion implantation of the p-type impurity (for example, boron or the like) is performed, followed by drive-in to form the p ++ type channel stopper region 42. The first silicon oxide film 31, the second silicon oxide film 51, and the third silicon oxide film 52 form the silicon oxide film 1b on the one surface side of the semiconductor substrate 1.

상술한 채널 스토퍼 영역 형성 공정 후, n+형 드레인 영역(43) 및 n+형 소스 영역(44)을 형성하는 소스·드레인 형성 공정을 행한다. 이 소스·드레인 형성 공정에서는, p+형 웰 영역(41)에서의 n+형 드레인 영역(43) 및 n+형 소스 영역(44) 각각의 형성 예정 영역에 n형 불순물(예를 들면, 인 등)의 이온 주입을 행하고 나서, 드라이브인을 행하는 것에 의해서, n+형 드레인 영역(43) 및 n+형 소스 영역(44)을 형성한다.After the above-described channel stopper region forming step, a source / drain forming step of forming the n + type drain region 43 and the n + type source region 44 is performed. In this source / drain formation step, n-type impurities (for example, phosphorus) are formed in regions to be formed in each of the n + type drain region 43 and the n + type source region 44 in the p + type well region 41. And the like, and then drive-in to form the n + -type drain region 43 and the n + -type source region 44.

소스·드레인 형성 공정 후, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에 열산화에 의해 소정 막 두께(예를 들면, 600Å)의 실리콘 산화막(열산화막)으로 이루어지는 게이트 절연막(45)을 형성하는 게이트 절연막 형성 공정을 행한다. 계속해서, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측의 전면에 게이트 전극(46), 수평 신호선(6)(도 3 참조), n형 폴리실리콘층(34), p형 폴리실리콘층(35), 적외선 흡수층(39) 및 고장 진단용 배선(139)의 기초로 되는 소정 막 두께(예를 들면, 0.69㎛)의 넌도핑 폴리실리콘층을 LPCVD법에 의해 형성하는 폴리실리콘층 형성 공정을 행한다. 그 후, 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술을 이용하여 상기 넌도핑 폴리실리콘층 중 게이트 전극(46), 수평 신호선(6), n형 폴리실리콘층(34), p형 폴리실리콘층(35), 적외선 흡수층(39) 및 고장 진단용 배선(139) 각각에 대응하는 부분이 남도록 패터닝하는 폴리실리콘층 패터닝 공정을 행한다. 계속해서, 상기 넌도핑 폴리실리콘층 중 p형 폴리실리콘층(35)에 대응하는 부분에 p형 불순물(예를 들면, 붕소 등)의 이온 주입을 행하고 나서 드라이브인을 행하는 것에 의해 p형 폴리실리콘층(35)을 형성하는 p형 폴리실리콘층 형성 공정을 행한다. 그 후, 상기 넌도핑 폴리실리콘층 중 n형 폴리실리콘층(34), 적외선 흡수층(39), 고장 진단용 배선(139), 게이트 전극(46) 및 수평 신호선(6)에 대응하는 부분에 n형 불순물(예를 들면, 인 등)의 이온 주입을 행하고 나서 드라이브인을 행하는 것에 의해 n형 폴리실리콘층(34), 적외선 흡수층(39), 고장 진단용 배선(139), 게이트 전극(46) 및 수평 신호선(6)을 형성하는 n형 폴리실리콘층 형성 공정을 행는 것에 의해서, 도 16(a)에 나타내는 구조를 얻는다. 또, p형 폴리실리콘층 형성 공정과 n형 폴리실리콘층 형성 공정의 순서는 반대이더라도 좋다.A gate for forming a gate insulating film 45 made of a silicon oxide film (thermal oxide film) having a predetermined film thickness (for example, 600 Pa) by thermal oxidation on the one surface side of the semiconductor substrate 1 after the source / drain formation step An insulating film formation process is performed. Subsequently, the gate electrode 46, the horizontal signal line 6 (see FIG. 3), the n-type polysilicon layer 34, and the p-type polysilicon layer 35 are formed on the entire surface of the one surface side of the semiconductor substrate 1. A polysilicon layer forming step of forming a non-doped polysilicon layer having a predetermined film thickness (for example, 0.69 µm) as the basis of the infrared absorbing layer 39 and the fault diagnosis wiring 139 by LPCVD is performed. Thereafter, the gate electrode 46, the horizontal signal line 6, the n-type polysilicon layer 34, the p-type polysilicon layer 35, and the infrared ray among the non-doped polysilicon layers are formed using photolithography and etching techniques. A polysilicon layer patterning process is performed in which a portion corresponding to each of the absorbing layer 39 and the fault diagnosis wiring 139 remains. Subsequently, p-type polysilicon is formed by carrying out ion implantation of p-type impurities (for example, boron, etc.) to a portion of the non-doped polysilicon layer corresponding to the p-type polysilicon layer 35 and then driving in. A p-type polysilicon layer forming step of forming the layer 35 is performed. Thereafter, n-type polysilicon layer 34, infrared absorption layer 39, fault diagnosis wiring 139, gate electrode 46, and n-type portions of the non-doped polysilicon layer corresponding to the horizontal line The drive-in is performed after ion implantation of impurities (for example, phosphorus, etc.), followed by n-type polysilicon layer 34, infrared absorption layer 39, fault diagnosis wiring 139, gate electrode 46, and horizontal The structure shown in Fig. 16A is obtained by performing the n-type polysilicon layer forming step of forming the signal line 6. The order of the p-type polysilicon layer forming step and the n-type polysilicon layer forming step may be reversed.

상술한 p형 폴리실리콘층 형성 공정 및 n형 폴리실리콘층 형성 공정이 종료된 후, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에 층간 절연막(50)을 형성하는 층간 절연막 형성 공정을 행한다. 계속해서, 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술을 이용하여 층간 절연막(50)에 각 콘택트홀(50a1, 50a2, 50a3, 50a4, 50d, 50e, 50f(도 9, 도 10, 도 12 참조))을 형성하는 콘택트홀 형성 공정을 행하는 것에 의해서, 도 16(b)에 나타내는 구조를 얻는다. 층간 절연막 형성 공정에서는, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측에 소정 막 두께(예를 들면, 0.8㎛)의 BPSG막을 CVD법에 의해 퇴적시키고 나서, 소정 온도(예를 들면, 800℃)로 리플로우하는 것에 의해 평탄화된 층간 절연막(50)을 형성한다.After the above-described p-type polysilicon layer forming step and n-type polysilicon layer forming step are completed, an interlayer insulating film forming step of forming an interlayer insulating film 50 on the one surface side of the semiconductor substrate 1 is performed. Subsequently, each of the contact holes 50a 1 , 50a 2 , 50a 3 , 50a 4 , 50d, 50e, and 50f in the interlayer insulating film 50 using photolithography and etching techniques (see FIGS. 9, 10, and 12). ), The structure shown in Fig. 16B is obtained by performing a contact hole forming step of forming a). In the interlayer insulating film forming step, a BPSG film having a predetermined film thickness (e.g., 0.8 m) is deposited by the CVD method on the one surface side of the semiconductor substrate 1, and then at a predetermined temperature (e.g., 800 deg. C). By reflow, the planarized interlayer insulating film 50 is formed.

상술한 콘택트홀 형성 공정 후, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측의 전면에 접속부(36, 37), 드레인 전극(47), 소스 전극(48), 기준 바이어스선(5), 수직 판독선(7), 그라운드선(8), 공통 그라운드선(9) 및 각 패드 Vout, Vsel, Vref, Vdd, Gnd 등(도 14 참조)의 기초로 되는 소정 막 두께(예를 들면, 2㎛)의 금속막(예를 들면, Al-Si막)을 스퍼터링법 등에 의해 형성하는 금속막 형성 공정을 행한다. 계속해서, 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술을 이용하여 금속막을 패터닝함으로써 접속부(36, 37), 드레인 전극(47), 소스 전극(48), 기준 바이어스선(5), 수직 판독선(7), 그라운드선(8), 공통 그라운드선(9) 및 각 패드 Vout, Vsel, Vref, Vdd, Gnd 등을 형성하는 금속막 패터닝 공정을 행하는 것에 의해서, 도 17(a)에 나타내는 구조를 얻는다. 또, 금속막 패터닝 공정에서의 에칭은 RIE에 의해 행하고 있다. 또한, 이 금속막 패터닝 공정을 행하는 것에 의해, 온접점 T1 및 냉접점 T2가 형성된다.After the above-mentioned contact hole forming process, the connecting portions 36 and 37, the drain electrode 47, the source electrode 48, the reference bias line 5, and the vertical read line are formed on the entire surface of the one surface side of the semiconductor substrate 1. (7) of the predetermined film thickness (e.g., 2 mu m) that is the basis of the ground line 8, the common ground line 9, and each pad Vout, Vsel, Vref, Vdd, Gnd, or the like (see FIG. 14). A metal film forming step of forming a metal film (for example, an Al-Si film) by sputtering or the like is performed. Subsequently, the metal film is patterned using a photolithography technique and an etching technique to connect the connection portions 36 and 37, the drain electrode 47, the source electrode 48, the reference bias line 5, the vertical read line 7, and the ground. The structure shown in Fig. 17A is obtained by performing a metal film patterning process for forming the line 8, the common ground line 9, and the pads Vout, Vsel, Vref, Vdd, Gnd and the like. In addition, the etching in a metal film patterning process is performed by RIE. In addition, by performing this metal film patterning process, an on-contact point T1 and a cold junction T2 are formed.

상술한 금속막 패터닝 공정 후, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면측(즉, 층간 절연막(50)의 표면측)에 소정 막 두께(예를 들면, 0.5㎛)의 PSG막과 소정 막 두께(예를 들면, 0.5㎛)의 NSG막의 적층막으로 이루어지는 패시베이션막(60)을 CVD법에 의해 형성하는 패시베이션막 형성 공정을 행하는 것에 의해서, 도 17(b)에 나타내는 구조를 얻는다.After the above-described metal film patterning process, the PSG film and the predetermined film thickness (for example, 0.5 mu m) are formed on the one surface side of the semiconductor substrate 1 (i.e., the surface side of the interlayer insulating film 50). For example, the structure shown in FIG. 17 (b) is obtained by performing the passivation film formation process which forms the passivation film 60 which consists of a laminated film of 0.5 micrometers (NSG) film | membrane by CVD method.

상술한 패시베이션막 형성 공정 후, 실리콘 산화막(31), 실리콘 질화막(32), 층간 절연막(50), 패시베이션막(60) 등을 구비하고, 감온부(30) 등이 매설된 적층 구조부를 패터닝하는 것에 의해, 제 2 박막 구조부(3aa) 및 연결편(3c)을 형성하는 적층 구조부 패터닝 공정을 행하는 것에 의해서, 도 18(a)에 나타내는 구조를 얻는다. 또, 적층 구조부 패터닝 공정에서, 각 슬릿(13, 14)을 형성하고 있다.After the passivation film forming process described above, a silicon oxide film 31, a silicon nitride film 32, an interlayer insulating film 50, a passivation film 60, and the like are provided, and the layered structure portion in which the temperature-sensitive portion 30 is embedded is patterned. Thereby, the structure shown in FIG. 18A is obtained by performing the laminated structure part patterning process which forms the 2nd thin film structure part 3aa and the connection piece 3c. Further, in the laminated structure patterning step, the slits 13 and 14 are formed.

상술한 적층 구조부 패터닝 공정 후, 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술을 이용하여 각 패드 Vout, Vsel, Vref, Vdd, Gnd를 노출시키는 개구부(도시하지 않음)를 형성하는 개구부 형성 공정을 행한다. 다음으로, 각 슬릿(13, 14)을 에칭액 도입 구멍으로 에칭액을 도입하여 반도체 기판(1)을 이방성 에칭(결정 이방성 에칭)하는 것에 의해 반도체 기판(1)에 공동부(11)를 형성하는 공동부 형성 공정을 행함으로써, 도 18(b)에 나타내는 구조의 적외선 센서칩(100)을 얻는다. 여기서, 개구부 형성 공정에서의 에칭은 RIE에 의해 행하고 있다. 또한, 공동부 형성 공정에서는, 에칭액으로서 소정 온도(예를 들면, 85℃)로 가열한 TMAH 용액을 이용하고 있지만, 에칭액은 TMAH 용액에 한정하지 않고, 다른 알칼리계 용액(예를 들면, KOH 용액 등)을 이용하더라도 좋다. 또, 공동부 형성 공정이 종료될 때까지의 모든 공정은 웨이퍼 레벨로 행하기 때문에, 공동부 형성 공정이 종료된 후, 개개의 적외선 센서칩(100)으로 분리하는 분리 공정을 행하면 좋다. 또한, 상술한 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, MOS 트랜지스터(4)의 제조 방법에 관하여 보면, 주지의 일반적인 MOS 트랜지스터의 제조 방법을 채용하고 있고, 열산화에 의한 열산화막의 형성, 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술에 의한 열산화막의 패터닝, 불순물의 이온 주입, 드라이브인(불순물의 확산)의 기본 공정을 반복하는 것에 의해, p+형 웰 영역(41), p++형 채널 스토퍼 영역(42), n+형 드레인 영역(43)과 n+형 소스 영역(44)을 형성하고 있다.After the above-described laminated structure patterning step, an opening forming step of forming openings (not shown) for exposing each pad Vout, Vsel, Vref, Vdd, Gnd is performed using photolithography and etching techniques. Next, the cavity which forms the cavity 11 in the semiconductor substrate 1 by introducing an etching liquid into each slit 13 and 14 into an etching liquid introduction hole, and performing anisotropic etching (crystal anisotropy etching) of the semiconductor substrate 1 is carried out. By performing the subforming step, the infrared sensor chip 100 having the structure shown in Fig. 18B is obtained. Here, the etching in the opening forming step is performed by RIE. In the cavity forming step, the TMAH solution heated to a predetermined temperature (for example, 85 ° C) is used as the etching solution, but the etching solution is not limited to the TMAH solution, and other alkaline solutions (for example, KOH solutions). Etc.) may be used. In addition, since all the processes until a cavity part formation process are complete | finished are performed at the wafer level, what is necessary is just to perform the separation process which isolate | separates into individual infrared sensor chips 100 after completion | finish of a cavity part process. In addition, as can be seen from the above description, in the manufacturing method of the MOS transistor 4, a well-known general method of manufacturing the MOS transistor is adopted, and formation of a thermal oxide film by thermal oxidation, a photolithography technique, The p + type well region 41 and the p ++ type channel stopper region 42 are repeated by repeating the basic steps of patterning the thermal oxide film, implanting impurities, and driving in (diffusion of impurities) by an etching technique. The n + type drain region 43 and the n + type source region 44 are formed.

상술한 적외선 센서칩(100)에서는, 반도체 기판(1)으로서 상기 일 표면이 (100)면인 단결정의 실리콘 기판을 이용하여, 에칭 속도의 결정면방위 의존성을 이용한 이방성 에칭에 의해 형성하는 공동부(11)를 사각뿔형의 형상으로 하고 있지만, 사각뿔형의 형상에 한정되지 않고, 사각뿔 전체가 약간 높고 평평한 모양의 형상이라도 좋다. 또한, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면의 면방위는 특별히 한정하는 것이 아니며, 예를 들면, 반도체 기판(1)으로서 상기 일 표면이 (110)면인 단결정의 실리콘 기판을 이용하더라도 좋다.In the above-described infrared sensor chip 100, the cavity 11 formed by anisotropic etching using the crystal surface orientation dependency of the etching rate using the single-crystal silicon substrate whose said surface is a (100) surface as the semiconductor substrate 1 is used. ) Is a square pyramidal shape, but the shape of the pyramidal pyramid may be slightly high and flat. The surface orientation of the one surface of the semiconductor substrate 1 is not particularly limited, and for example, a single crystal silicon substrate having one (110) surface may be used as the semiconductor substrate 1.

IC칩(102)은 ASIC(: Application Specific IC)이며, 실리콘 기판을 이용하여 형성되어 있다.The IC chip 102 is an ASIC (: Application Specific IC) and is formed using a silicon substrate.

IC칩(102)은, 예를 들면, 적외선 센서칩(100)을 제어하는 제어 회로, 적외선 센서칩(100)의 복수의 출력용의 패드(80)에 전기적으로 접속된 복수의 입력용의 패드의 출력 전압을 증폭하는 증폭 회로, 복수의 입력용의 패드의 출력 전압을 택일적으로 상기 증폭 회로에 입력하는 멀티플렉서, 상기 증폭 회로의 출력(화소부(2)에서의 온접점 T1과 냉접점 T2의 온도차에 따른 출력)과 서미스터(101)의 출력(절대 온도에 따른 출력이며, 화소부(2)에서의 냉접점 T2의 온도에 따른 출력이라고 상정하고 있음)에 근거하여 온도를 구하는 연산 회로 등을 구비하고 있어, 외부의 표시 장치에 적외선 화상을 표시시킬 수 있다. 또한, IC칩(102)은 상술한 자기 진단 회로도 구비하고 있다. 또, IC칩(102)의 회로 구성은 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 서미스터(101)는 반드시 마련할 필요는 없다.The IC chip 102 includes, for example, a control circuit for controlling the infrared sensor chip 100 and a plurality of input pads electrically connected to the plurality of output pads 80 of the infrared sensor chip 100. An amplifying circuit for amplifying an output voltage, a multiplexer for selectively inputting output voltages of a plurality of input pads to the amplifying circuit, an output of the amplifying circuit (the on-contact point T1 and the cold junction T2 of the pixel section 2); An arithmetic circuit for calculating temperature based on the output of the temperature difference and the output of the thermistor 101 (the output according to the absolute temperature and assumed to be the output according to the temperature of the cold junction T2 in the pixel portion 2) In addition, an infrared image can be displayed on an external display device. The IC chip 102 also includes the above-described self diagnostic circuit. The circuit configuration of the IC chip 102 is not particularly limited. In addition, the thermistor 101 does not necessarily need to be provided.

본 실시 형태의 적외선 센서는, 패키지 본체(104)와 패키지 덮개(105)로 구성되는 패키지(103)의 내부 공간(기밀 공간)(165)을 질소 가스(드라이 질소 가스) 분위기로 하고 있지만, 이것에 한정하지 않고, 예를 들면, 진공 분위기로 하더라도 좋다.Although the infrared sensor of this embodiment makes the internal space (confidential space) 165 of the package 103 comprised from the package main body 104 and the package cover 105 into nitrogen gas (dry nitrogen gas) atmosphere, this is Not limited to this, for example, may be a vacuum atmosphere.

패키지 본체(104)는, 절연 재료로 이루어지는 기체(104a)에 금속 재료로 이루어지는 배선 패턴(도시하지 않음) 및 전자 실드층(도시하지 않음)이 형성되어 있고, 이 전자 실드층에 의해 전자 실드 기능을 갖고 있다. 한편, 패키지 덮개(105)는, 렌즈(153)가 도전성을 가짐과 아울러, 렌즈(153)가 메탈 캡(152)에 도전성 재료에 의해 접합되어 있고, 도전성을 갖고 있다. 그리고, 패키지 덮개(105)는 패키지 본체(104)의 상기 전자 실드층과 전기적으로 접속되어 있다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 패키지 본체(104)의 상기 전자 실드층과 패키지 덮개(105)를 동(同)전위로 할 수 있다. 그 결과, 패키지(103)는, 적외선 센서칩(100), IC칩(102), 서미스터(101), 상기 배선 패턴, 후술하는 본딩 와이어(도시하지 않음) 등을 포함하여 구성되는 센서 회로(도시하지 않음)로의 외래의 전자 노이즈를 방지하는 전자 실드 기능을 갖고 있다.The package main body 104 has a wiring pattern (not shown) and an electron shield layer (not shown) made of a metal material formed on a base 104a made of an insulating material, and the electron shield layer has an electron shield function. Have On the other hand, in the package lid 105, the lens 153 has conductivity, and the lens 153 is bonded to the metal cap 152 by a conductive material, and has conductivity. The package lid 105 is electrically connected to the electron shield layer of the package body 104. However, in this embodiment, the said electron shield layer and the package cover 105 of the package main body 104 can be made into the same potential. As a result, the package 103 includes a sensor circuit (not shown) including an infrared sensor chip 100, an IC chip 102, a thermistor 101, the wiring pattern, a bonding wire (not shown), and the like described later. Or an electronic shield function to prevent foreign electromagnetic noise from the furnace.

패키지 본체(104)는, 적외선 센서칩(100), IC칩(102) 및 서미스터(101)가 일 표면측(전면측)에 실장되는 평판 형상의 세라믹 기판에 의해 구성되어 있다. 요컨대, 패키지 본체(104)는, 기체(104a)가 절연 재료인 세라믹에 의해 형성되어 있고, 배선 패턴 중 기체(104a)의 일 표면측(전면측)에 형성된 부위에, 적외선 센서칩(100) 및 IC칩(102) 각각의 패드(도시하지 않음)가 본딩 와이어를 거쳐서 적절히 접속되어 있다. 또, 적외선 센서에서, 적외선 센서칩(100)과 IC칩(102)은 본딩 와이어 및 패키지 본체(104)의 배선 패턴 등을 거쳐서 전기적으로 접속되어 있다. 각 본딩 와이어로서는, Al 와이어에 비해 내부식성이 높은 Au 와이어를 이용하는 것이 바람직하다.The package main body 104 is comprised by the flat ceramic substrate in which the infrared sensor chip 100, the IC chip 102, and the thermistor 101 are mounted on one surface side (front surface side). In other words, the package main body 104 is formed of a ceramic whose base 104a is an insulating material, and the infrared sensor chip 100 is formed at a portion formed on one surface side (front side) of the base 104a of the wiring pattern. And pads (not shown) of the IC chips 102 are appropriately connected via bonding wires. In the infrared sensor, the infrared sensor chip 100 and the IC chip 102 are electrically connected to each other via a bonding wire and a wiring pattern of the package main body 104. As each bonding wire, it is preferable to use Au wire with high corrosion resistance compared with Al wire.

본 실시 형태에서는, 패키지 본체(104)의 절연 재료로서 세라믹을 채용하고 있기 때문에, 상기 절연 재료로서 에폭시 수지 등의 유기 재료를 채용하는 경우에 비해, 패키지 본체(104)의 내습성 및 내열성을 향상시킬 수 있다. 여기서, 절연 재료의 세라믹으로서는, 알루미나를 채용하고 있지만, 특별히 알루미나로 한정하는 것이 아니며, 질화알루미늄이나 탄화규소 등을 채용하더라도 좋다. 또, 알루미나의 열전도율은 14W/m·K 정도이다.In this embodiment, since ceramic is used as an insulating material of the package main body 104, compared with the case where organic materials, such as an epoxy resin, are employ | adopted as the said insulating material, the moisture resistance and heat resistance of the package main body 104 are improved. You can. Here, although alumina is employ | adopted as a ceramic of an insulating material, it is not specifically limited to alumina, Aluminum nitride, silicon carbide, etc. may be employ | adopted. Moreover, the thermal conductivity of alumina is about 14 W / m * K.

또한, 패키지 본체(104)는, 상술한 배선 패턴의 일부에 의해 구성되는 외부 접속 전극(도시하지 않음)이, 기체(104a)의 다른 표면(후면)과 측면에 걸쳐 형성되어 있다. 그러나, 본 실시 형태의 적외선 센서에서는, 회로 기판 등으로의 2차 실장 후에, 회로 기판 등과의 접합부의 외관 검사를 용이하게 행할 수 있다.In the package main body 104, an external connection electrode (not shown) formed by a part of the above-described wiring pattern is formed over the other surface (rear surface) and side surfaces of the base 104a. However, in the infrared sensor of this embodiment, after secondary mounting to a circuit board etc., the external appearance test of the junction part with a circuit board etc. can be performed easily.

또한, 적외선 센서칩(100) 및 IC칩(102)은, 패키지 본체(104)에 대해, 다이본드제를 이용하여 실장되어 있다. 다이본드제로서는, 에폭시계 수지나 실리콘계 수지 등의 절연성 접착제, 땜납(납프리 땜납, Au-Sn 땜납 등)이나 은 페이스트 등의 도전성 접착제를 이용하면 좋다. 또한, 다이본드제를 이용하지 않고 , 예를 들면, 상온 접합법이나, Au-Sn 공정(共晶) 혹은 Au-Si 공정(共晶)을 이용한 공정 접합법 등에 의해 접합하더라도 좋다. 또, 에폭시계 수지의 열전도율은 0.2W/m·K 정도이다. 또한, 적외선 센서칩(100) 및 IC칩(102)의 외주 둘레의 형상은 직사각형 형상(정방형 형상 내지 장방형 형상)이다.In addition, the infrared sensor chip 100 and the IC chip 102 are mounted on the package main body 104 using a die bond agent. As the die-bonding agent, insulating adhesives such as epoxy resins and silicone resins, conductive adhesives such as solder (lead-free solder, Au-Sn solder, etc.) and silver paste may be used. Moreover, you may join together by the normal temperature bonding method, the eutectic bonding process using Au-Sn process, or the Au-Si process, etc., without using a die-bonding agent. Moreover, the thermal conductivity of epoxy resin is about 0.2 W / m * K. In addition, the shape of the outer periphery of the infrared sensor chip 100 and the IC chip 102 is rectangular shape (square shape-rectangular shape).

패키지 덮개(105)는, 패키지 본체(104)측의 일면이 개방된 상자 형상으로 형성되고 적외선 센서칩(100)에 대응하는 부위에 개구창(152a)이 형성된 메탈 캡(152)과, 메탈 캡(152)의 개구창(152a)을 닫는 형태로 메탈 캡(152)에 접합된 렌즈(153)로 구성되어 있고, 메탈 캡(152)의 상기 일면이 패키지 본체(104)에 의해 닫히는 형태로 패키지 본체(104)에 기밀적으로 접합되어 있다. 여기서, 패키지 본체(104)의 상기 일 표면(전면)의 둘레부에는, 패키지 본체(104)의 외주 둘레 형상에 따른 프레임 형상의 금속 패턴(147)(도 1 참조)이 사방에 걸쳐 형성되어 있고, 패키지 덮개(105)와 패키지 본체(104)의 금속 패턴(147)은 심 용접(저항 용접법)에 의해 금속 접합되어 있어, 기밀성 및 전자 실드 효과를 높일 수 있다. 또, 패키지 덮개(105)의 메탈 캡(152)은 코바르에 의해 형성되어 있고, Ni 도금이 실시되어 있다. 또한, 패키지 본체(104)의 금속 패턴(147)은, 코바르에 의해 형성되고, Ni의 도금이 실시되고, 또 Au의 도금이 실시되어 있다. 코바르의 열전도율은 16.7W/m·K 정도이다.The package lid 105 includes a metal cap 152 formed in a box shape in which one surface of the package main body 104 is opened, and an opening window 152a is formed at a portion corresponding to the infrared sensor chip 100, and a metal cap. It is composed of a lens 153 bonded to the metal cap 152 in the form of closing the opening window 152a of 152, the package of the one surface of the metal cap 152 is closed by the package body 104 It is hermetically bonded to the main body 104. Here, the frame-shaped metal pattern 147 (refer FIG. 1) which conforms to the outer periphery of the package main body 104 is formed in the peripheral part of the said one surface (front surface) of the package main body 104, The metal pattern 147 of the package cover 105 and the package main body 104 is metal-bonded by seam welding (resistance welding), and can improve airtightness and an electron shielding effect. In addition, the metal cap 152 of the package cover 105 is formed of the cobar, and Ni plating is performed. In addition, the metal pattern 147 of the package main body 104 is formed by Kovar, Ni is plated, and Au is plated. Kovar's thermal conductivity is about 16.7 W / m · K.

패키지 덮개(105)와 패키지 본체(104)의 금속 패턴(147)의 접합 방법은, 심 용접에 한정하지 않고, 다른 용접(예를 들면, 스포트 용접)이나, 도전성 수지에 의해 접합하더라도 좋다. 여기서, 도전성 수지로서 이방 도전성 접착제를 이용하면, 수지(바인더) 중에 분산된 도전 입자의 함유량이 적어, 접합시에 가열·가압을 행함으로써 패키지 덮개(105)와 패키지 본체(104)의 접합부의 두께를 얇게 할 수 있기 때문에, 외부로부터 패키지(103) 내로 수분이나 가스(예를 들면, 수증기, 산소 등)가 침입하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 도전성 수지로서 산화발륨, 산화칼슘 등의 건조제를 혼입시킨 것을 이용하더라도 좋다.The bonding method of the package cover 105 and the metal pattern 147 of the package main body 104 is not limited to seam welding, You may join by other welding (for example, spot welding) or conductive resin. Here, when an anisotropic conductive adhesive is used as the conductive resin, the content of the conductive particles dispersed in the resin (binder) is small, and the thickness of the junction of the package lid 105 and the package main body 104 is performed by heating and pressing at the time of bonding. Since the thickness can be reduced, intrusion of moisture or gas (for example, water vapor, oxygen, etc.) into the package 103 from the outside can be suppressed. Moreover, you may use what mixed the desiccant, such as a barium oxide and a calcium oxide, as conductive resin.

또, 패키지 본체(104) 및 패키지 덮개(105)의 외주 둘레 형상은 직사각형 형상으로 하고 있지만, 직사각형 형상에 한정하지 않고, 예를 들면, 원형 형상이더라도 좋다. 또한, 패키지 덮개(105)의 메탈 캡(152)은, 패키지 본체(104)측의 단부 둘레로부터 사방으로 걸쳐 바깥쪽으로 연장된 가장자리(152b)를 구비하고 있으며, 가장자리부(152b)가 사방에 걸쳐 패키지 본체(104)와 접합되어 있다. 즉, 가장자리부(152b)를 금속 패턴(147)에 접합하는 것에 의해서, 패키지 덮개(105)는 패키지 본체(104)에 접합되어 있다.In addition, although the outer periphery shape of the package main body 104 and the package cover 105 is made into rectangular shape, it is not limited to rectangular shape, For example, it may be circular shape. In addition, the metal cap 152 of the package cover 105 has an edge 152b extending outwards from the periphery of the package main body 104 side in all directions, and the edge portion 152b extends in all directions. It is joined to the package main body 104. That is, the package cover 105 is bonded to the package main body 104 by bonding the edge part 152b to the metal pattern 147.

렌즈(153)는 평볼록형의 비구면 렌즈이다. 그러나, 본 실시 형태의 적외선 센서에서는, 렌즈(153)의 박형화를 도모하면서도, 적외선 센서칩(100)에서의 적외선의 수광 효율의 향상에 의한 고감도화를 도모할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 적외선 센서에서는, 적외선 센서칩(100)의 검지 에리어를 렌즈(153)에 의해 설정하는 것이 가능해진다. 렌즈(153)는 적외선 센서칩(100)의 반도체 기판(1)과는 다른 반도체 기판을 이용하여 형성되어 있다. 더 설명하면, 렌즈(153)는, 소망하는 렌즈 형상에 따라 반도체 기판(여기서는, 실리콘 기판)과의 접촉 패턴을 설계한 양극을 반도체 기판의 일 표면측에 반도체 기판과의 접촉이 오믹 접촉으로 되도록 형성한 후에 반도체 기판의 구성 원소의 산화물을 에칭 제거하는 용액으로 이루어지는 전기 분해액 중에서 반도체 기판의 다른 표면측을 양극 산화함으로써 제거 부위로 되는 다공질부를 형성하고 나서 당해 다공질부를 제거하는 것에 의해 형성된 반도체 렌즈(여기서는, 실리콘 렌즈)에 의해 구성되어 있다. 그러나, 렌즈(153)는 도전성을 갖고 있다. 또, 이런 종류의 양극 산화 기술을 응용한 반도체 렌즈의 제조 방법에 대해서는, 예를 들면, 일본 특허 제3897055호 공보, 일본 특허 제3897056호 공보 등에 개시되어 있기 때문에, 설명을 생략한다.The lens 153 is a flat convex aspherical lens. In the infrared sensor of the present embodiment, however, the lens 153 can be thinned, and high sensitivity can be achieved by improving the light receiving efficiency of the infrared light in the infrared sensor chip 100. In the infrared sensor of the present embodiment, the detection area of the infrared sensor chip 100 can be set by the lens 153. The lens 153 is formed using a semiconductor substrate different from the semiconductor substrate 1 of the infrared sensor chip 100. In more detail, the lens 153 has an anode in which a contact pattern with a semiconductor substrate (here, a silicon substrate) is designed according to a desired lens shape so that the contact with the semiconductor substrate becomes ohmic contact on one surface side of the semiconductor substrate. The semiconductor lens formed by forming the porous part which becomes a removal site | part by anodizing another surface side of a semiconductor substrate in the electrolysis liquid which consists of a solution which etches and removes the oxide of the constituent element of a semiconductor substrate after formation, and removes the said porous part (Here, a silicon lens). However, the lens 153 is conductive. In addition, since the manufacturing method of the semiconductor lens which applied this kind of anodic oxidation technique is disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 3897055, Unexamined-Japanese-Patent No. 3897056, etc., the description is abbreviate | omitted.

본 실시 형태에서는, 적외선 센서칩(100)의 검지 에리어를 상술한 반도체 렌즈로 이루어지는 렌즈(153)에 의해 설정할 수 있고, 또한, 렌즈(153)로서, 구면 렌즈보다 단초점이고 또한 개구 직경이 크고 수차가 작은 반도체 렌즈를 채용할 수 있기 때문에, 단초점화에 의해, 패키지(103)의 박형화를 도모할 수 있다. 본 실시 형태의 적외선 센서는, 적외선 센서칩(100)의 검지 대상의 적외선으로서, 인체로부터 방사되는 10㎛ 부근의 파장대(8㎛~13㎛)의 적외선을 상정하고 있으며, 렌즈(153)의 재료로서, ZnS나 GaAs 등에 비하여 환경 부하가 적고 또한, Ge에 비해 저비용화가 가능하고, 게다가, ZnS에 비해 파장 분산이 작은 Si를 채용하고 있다.In the present embodiment, the detection area of the infrared sensor chip 100 can be set by the lens 153 made of the above-described semiconductor lens, and the lens 153 is short focal than the spherical lens and has a larger aperture diameter and aberration. Since a small semiconductor lens can be employed, the package 103 can be thinned by short focusing. The infrared sensor of the present embodiment is an infrared ray to be detected by the infrared sensor chip 100, and assumes infrared rays in a wavelength band (8 µm to 13 µm) in the vicinity of 10 µm emitted from the human body, and the material of the lens 153. As an example, Si has a smaller environmental load than ZnS, GaAs, or the like, and can have a lower cost than Ge, and furthermore, Si which has a smaller wavelength dispersion than ZnS.

또한, 렌즈(153)는 메탈 캡(152)에서의 개구부(152a)의 둘레부에 도전성 접착제(예를 들면, 납프리 땜납, 은 페이스트 등)로 이루어지는 접합부(도시하지 않음)에 의해 고착되어 있다. 상기 접합부의 재료로서 도전성 접착제를 채용하는 것에 의해, 렌즈(153)가, 상기 접합부 및 메탈 캡(152)을 거쳐서 패키지 본체(104)의 상기 전자 실드층에 전기적으로 접속되기 때문에, 전자 노이즈에 대한 실드성을 높일 수 있어, 외래의 전자 노이즈에 기인한 S/N비의 저하를 방지할 수 있다.In addition, the lens 153 is fixed to the periphery of the opening 152a in the metal cap 152 by a joint (not shown) made of a conductive adhesive (for example, lead-free solder, silver paste, or the like). . By employing a conductive adhesive as a material of the junction, the lens 153 is electrically connected to the electron shield layer of the package body 104 via the junction and the metal cap 152, thereby preventing Shielding property can be improved and the fall of S / N ratio resulting from foreign electromagnetic noise can be prevented.

상술한 렌즈(153)에는, 적외선 센서칩(100)에서의 검지 대상의 적외선의 파장을 포함하는 소망하는 파장 대역의 적외선을 투과하고 당해 파장 대역 이외의 적외선을 반사하는 광학 다층막(다층 간섭 필터막)으로 이루어지는 필터부(도시하지 않음)를 마련하는 것이 바람직하다. 이러한 필터부를 마련하는 것에 의해, 소망하는 파장 대역 이외의 불필요한 파장 대역의 적외선이나 가시광을 필터부에 의해 커트하는 것이 가능해져, 태양광 등에 의한 노이즈의 발생을 억제할 수 있어, 고감도화를 도모할 수 있다.The above-described lens 153 is an optical multilayer film (multilayer interference filter film) that transmits infrared rays of a desired wavelength band including the wavelength of infrared rays to be detected by the infrared sensor chip 100 and reflects infrared rays other than the wavelength band. It is preferable to provide a filter portion (not shown) made of By providing such a filter part, it becomes possible to cut infrared rays and visible light of an unnecessary wavelength band other than a desired wavelength band by a filter part, and can suppress generation | occurrence | production of the noise by sunlight, etc., and can aim at high sensitivity. Can be.

여기에서, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이 IC칩(102)으로서 베어칩을 채용하고 있기 때문에, 패키지 덮개(105)가 가시광을 커트하는 기능을 가지도록, 메탈 캡(152) 및 렌즈(153) 및 필터부의 재료를 적절히 선택하는 것에 의해, 가시광에 기인한 IC칩(102)의 기전력에 의한 오동작을 방지할 수 있다. 단, 베어칩으로 이루어지는 IC칩(102)에서의 적어도 패키지 덮개(105)측의 표면에 외부로부터의 광을 차광하는 수지부(도시하지 않음)를 마련하도록 하면, 가시광에 기인한 IC칩(102)의 기전력에 의한 오동작을 방지할 수 있다.In this embodiment, since the bare chip is employed as the IC chip 102 as described above, the metal cap 152 and the lens 153 so that the package cover 105 has a function of cutting visible light. By appropriately selecting the material) and the filter unit, it is possible to prevent malfunction due to electromotive force of the IC chip 102 due to visible light. However, when a resin portion (not shown) that shields light from the outside is provided on at least the surface of the package lid 105 side of the IC chip 102 made of bare chips, the IC chip 102 caused by visible light Can prevent malfunction due to electromotive force.

또한, 본 실시 형태에서는, 패키지 본체(104)가 평판 형상으로 형성되어 있기 때문에, 패키지 본체(104)로의 적외선 센서칩(100) 및 IC칩(102)의 실장이 용이하게 됨과 아울러, 패키지 본체(104)의 저비용화가 가능해진다. 또한, 패키지 본체(104)가 평판 형사으로 형성되어 있기 때문에, 패키지 본체(104)를, 1면이 개방된 상자형의 형상으로서, 다층 세라믹 기판에 의해 구성하고, 패키지 본체(104)의 내부 바닥면에 적외선 센서칩(100)을 실장하는 경우에 비해, 패키지 본체(104)의 상기 일 표면측에 배치되는 적외선 센서칩(100)과 렌즈(153) 사이의 거리의 정밀도를 높일 수 있어, 보다 더 고감도화를 도모할 수 있다.In addition, in this embodiment, since the package main body 104 is formed in flat form, the mounting of the infrared sensor chip 100 and the IC chip 102 to the package main body 104 becomes easy, and the package main body ( Low cost of 104 can be achieved. In addition, since the package main body 104 is formed in the shape of a flat plate, the package main body 104 is formed by a multilayer ceramic substrate in a box shape having one surface open, and the inner bottom of the package main body 104. Compared with the case where the infrared sensor chip 100 is mounted on the surface, the accuracy of the distance between the infrared sensor chip 100 and the lens 153 disposed on the one surface side of the package main body 104 can be increased, and Higher sensitivity can be achieved.

커버 부재(106)는, 적외선 센서칩(100)의 앞쪽에 위치하고 창 구멍(108)이 형성된 전판부(107)와, 전판부(107)의 외주 둘레로부터 뒤쪽으로 연장되고 IC칩(102)과 적외선 센서칩(100) 사이에 패키지 본체(104)에 접합된 측판부(109)로 구성되어 있다. 여기에서, 전판부(107)는, 렌즈(153)와 적외선 센서칩(100) 사이에서, 렌즈(153) 및 적외선 센서칩(100) 각각으로부터 이격되어 배치되어 있다. 커버 부재(106)는 적외선 센서칩(100)과 렌즈(153)(패키지 덮개(105) 중에서, 검지 대상의 적외선을 투과하는 기능을 가지는 부위) 사이에 창 구멍(108)이 위치하도록 배치되어 있다. 또한, 커버 부재(106)의 전판부(107)는 패키지(103)로부터 이격되어 있다. 측판부(109)는, IC칩(102)과 적외선 센서칩(100) 사이에서, IC칩(102) 및 적외선 센서칩(100) 각각으로부터 이격되어 배치되어 있지만, 측판부(109)와 IC칩(102)의 거리를, 측판부(109)와 적외선 센서칩(100)의 거리보다 짧게 설정하는 것이 바람직하다. 요컨대, 측판부(109)를 IC칩(102)에 근접하여 배치하는 것이 바람직하다. 즉, 커버 부재(106)는 적외선 센서칩(100)과 IC칩(102)의 양쪽에 근접하여 배치되어 있다. 따라서, IC칩(102)에서 발생한 열은 패키지 본체(104)에 전해짐과 아울러 커버 부재(106)에도 전해진다. 요컨대, IC칩(102)에서 발생한 열은, 패키지 본체(104)를 통과하는 경로와 커버 부재(106)를 통과하는 경로로, 적외선 센서칩(100)에 전해지게 된다.The cover member 106 is located on the front of the infrared sensor chip 100 and has a front plate portion 107 and a window hole 108 formed therein, and extends backward from the outer circumference of the front plate portion 107 and the IC chip 102. It is comprised by the side plate part 109 joined to the package main body 104 between the infrared sensor chips 100. As shown in FIG. Here, the front plate portion 107 is disposed between the lens 153 and the infrared sensor chip 100 at a distance from each of the lens 153 and the infrared sensor chip 100. The cover member 106 is disposed such that the window hole 108 is positioned between the infrared sensor chip 100 and the lens 153 (the portion of the package cover 105 having a function of transmitting infrared rays to be detected). . In addition, the front plate portion 107 of the cover member 106 is spaced apart from the package 103. The side plate portion 109 is disposed between the IC chip 102 and the infrared sensor chip 100 at a distance from each of the IC chip 102 and the infrared sensor chip 100, but the side plate portion 109 and the IC chip are disposed. It is preferable to set the distance of 102 to be shorter than the distance between the side plate portion 109 and the infrared sensor chip 100. In other words, it is preferable to arrange the side plate portion 109 close to the IC chip 102. That is, the cover member 106 is disposed in close proximity to both the infrared sensor chip 100 and the IC chip 102. Therefore, the heat generated by the IC chip 102 is transmitted to the package body 104 and also to the cover member 106. In other words, heat generated in the IC chip 102 is transmitted to the infrared sensor chip 100 in a path passing through the package main body 104 and a path passing through the cover member 106.

커버 부재(106)의 재료로서는, 코바르를 채용하고 있지만, 이것에 한정하지 않고, 예를 들면, 스테인레스강, 구리, 알루미늄 등을 채용하더라도 좋다. 본 실시 형태에서는, 커버 부재(106)는 도전성을 갖는 재료로 형성되어 있다. 커버 부재(106)를 도전성 재료로 형성하면, 커버 부재(106)에 전자 실드성을 부여하는 것이 가능해진다. 따라서, IC칩(102)으로부터 적외선 센서칩(100)으로의 전자 노이즈를 경감할 수 있다.As a material of the cover member 106, although a kovar is employ | adopted, it is not limited to this, For example, stainless steel, copper, aluminum, etc. may be employ | adopted. In the present embodiment, the cover member 106 is formed of a conductive material. If the cover member 106 is formed of an electroconductive material, it becomes possible to provide electron shielding property to the cover member 106. Therefore, the electromagnetic noise from the IC chip 102 to the infrared sensor chip 100 can be reduced.

상술한 커버 부재(106)는, 전판부(107)의 외주 둘레 형상이 직사각형 형상이고, 전판부(107)의 외주 둘레의 투영 영역 내에 적외선 센서칩(100)이 들어가도록 전판부(107)의 외형 사이즈를 설정하고 있다. 커버 부재(106)의 측판부(109)와 패키지 본체(104)는, 예를 들면, 접착제(예를 들면, 에폭시 수지 등)에 의해 접합하면 좋지만, 커버 부재(106)와 패키지 본체(104)를 열결합하는 관점에서, 열전도율이 높은 재료가 바람직하고, 또한, 커버 부재(106)를 패키지 본체(104)의 상기 실드층과 전기적으로 접속하여 전자 실드성을 부여하는 관점에서, 도전성을 갖는 재료가 바람직하고, 예를 들면, 은 페이스트 등을 채용하는 것이 바람직하다. 또한, 전판부(107)의 창 구멍(108)은 직사각형 형상으로 개구되어 있다. 여기서, 창 구멍(108)의 통로 형상은 적외선 센서칩(100)의 외주 둘레 형상과 상사(相似)로 되도록 설정하고 있지만, 반드시 상사일 필요는 없다.The cover member 106 described above has a rectangular outer circumferential shape of the front plate portion 107, and the infrared ray sensor chip 100 enters into the projection area around the outer circumference of the front plate portion 107. The appearance size is set. The side plate portion 109 of the cover member 106 and the package body 104 may be joined by, for example, an adhesive (for example, an epoxy resin), but the cover member 106 and the package body 104 may be bonded to each other. A material having high thermal conductivity is preferable from the viewpoint of thermal bonding, and a material having conductivity from the viewpoint of electrically connecting the cover member 106 with the shield layer of the package body 104 to impart electron shielding properties. It is preferable to employ, for example, silver paste or the like. In addition, the window hole 108 of the front plate portion 107 is opened in a rectangular shape. Here, although the passage shape of the window hole 108 is set to become similar to the outer periphery shape of the infrared sensor chip 100, it does not necessarily need to be similar.

이상 설명한 본 실시 형태의 적외선 센서에서는, 패키지(103) 내에, 적외선 센서칩(100)으로의 적외선을 통과하는 창 구멍(108)을 갖고 IC칩(102)의 발열에 따른 각 화소부(2)의 온접점 T1 및 냉접점 T2의 온도 변화량을 균일화하는 커버 부재(106)를 마련하고 있는 것에 의해, IC칩(102)으로부터 발생한 열은 패키지 본체(104) 및 커버 부재(106)에 전해진다. 즉, 본 실시 형태의 적외선 센서에서는, IC칩(102)의 발열에 기인한 열을, 패키지 본체(104)를 통과하는 경로와 커버 부재(106)를 통과하는 경로로 적외선 센서칩(100)의 화소부(2)에 전해지므로, 적외선 센서칩(100)의 각 화소부(2)로 전해지는 열을 균일화하는 것이 가능해져, IC칩(102)의 발열에 기인한 적외선 센서칩(100)의 면 내에서의 오프셋 전압의 편차를 억제할 수 있어 S/N비의 편차를 억제하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 도 1에 나타낸 적외선 센서에서는, 커버 부재(106)를 마련하지 않은 경우에 비해, 적외선 센서칩(100) 중 IC칩(102)에 가장 가까운 화소부(2)에서의 감온부(30)의 오프셋 전압과 IC칩(102)으로부터 가장 먼 화소부(2)에서의 감온부(30)의 오프셋 전압의 차이를 저감하는 것이 가능해진다.In the infrared sensor of the present embodiment described above, each pixel portion 2 corresponding to the heat generated by the IC chip 102 having the window hole 108 passing through the infrared ray to the infrared sensor chip 100 in the package 103. The heat generated from the IC chip 102 is transmitted to the package main body 104 and the cover member 106 by providing the cover member 106 which equalizes the temperature change amounts of the on-contact point T1 and the cold junction T2. That is, in the infrared sensor of the present embodiment, the heat due to the heat generated by the IC chip 102 is transferred to the path of the infrared sensor chip 100 through the path through the package body 104 and the cover member 106. Since it is transmitted to the pixel portion 2, it becomes possible to equalize the heat transmitted to each pixel portion 2 of the infrared sensor chip 100, so that the infrared sensor chip 100 due to the heat generation of the IC chip 102 is generated. It is possible to suppress the variation of the offset voltage in the plane and to suppress the variation of the S / N ratio. For example, in the infrared sensor shown in FIG. 1, compared with the case where the cover member 106 is not provided, the temperature sensing portion at the pixel portion 2 closest to the IC chip 102 in the infrared sensor chip 100 ( It is possible to reduce the difference between the offset voltage of 30 and the offset voltage of the temperature sensitive portion 30 in the pixel portion 2 farthest from the IC chip 102.

또한, 적외선 센서는, 패키지(103) 내에 커버 부재(106)가 마련되어 있는 것에 의해, IC칩(102)의 발열에 기인하여 IC칩(102)으로부터 방사된 적외선이나 패키지 덮개(105)의 메탈 캡(152)으로부터 방사된 적외선이 적외선 센서칩(100)에 도달하는 것을 저지할 수도 있다. 여기서, 커버 부재(106)가, 적외선 센서칩(100)의 앞쪽에 위치하고 창 구멍(108)이 형성된 전판부(107)와, 전판부(107)의 외주 둘레로부터 뒤쪽으로 연장되고 IC칩(102)과 적외선 센서칩(100) 사이에서 패키지 본체(104)에 접합된 측판부(109)로 구성되어 있는 것에 의해, IC칩(102)으로부터 방사된 적외선이 직접 적외선 센서칩(100)에 도달하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.In addition, the infrared sensor is provided with the cover member 106 in the package 103, so that the infrared rays radiated from the IC chip 102 due to the heat generation of the IC chip 102, or the metal cap of the package cover 105. Infrared radiation emitted from 152 may be prevented from reaching the infrared sensor chip 100. Here, the cover member 106 is located in the front of the infrared sensor chip 100, the front plate portion 107, the window hole 108 is formed, and extends backward from the outer periphery of the front plate portion 107, IC chip 102 ) And the side plate portion 109 bonded to the package body 104 between the infrared sensor chip 100 and the infrared sensor chip 100, the infrared rays emitted from the IC chip 102 directly reach the infrared sensor chip 100. It becomes possible to prevent that.

또한, 본 실시 형태에서는, 패키지 본체(104)가 평판 형상으로 형성되어 있기 때문에, 패키지 본체(104)로의 커버 부재(106)의 실장도 용이하게 된다.In addition, in this embodiment, since the package main body 104 is formed in flat form, mounting of the cover member 106 to the package main body 104 also becomes easy.

또한, 본 실시 형태에서는, 전판부(107)가 패키지(103)로부터 이격되어 있다. 따라서, 전판부(107)는 전판부(107)가 패키지(103)에 접촉하고 있는 경우에 비해 패키지(103)의 온도 변화에 의한 영향을 받기 어려워져 있다.In addition, in this embodiment, the front plate part 107 is spaced apart from the package 103. Accordingly, the front plate portion 107 is less likely to be affected by the temperature change of the package 103 than in the case where the front plate portion 107 is in contact with the package 103.

또한, 본 실시 형태의 적외선 센서는, 적외선 센서칩(100)의 각 화소부(2)에 MOS 트랜지스터(4)를 마련하고 있기 때문에, 감온부(30)와 MOS 트랜지스터(4) 사이의 배선에 기인한 노이즈를 저감하는 것이 가능해진다.In addition, since the MOS transistor 4 is provided in each pixel part 2 of the infrared sensor chip 100 in the infrared sensor of the present embodiment, the infrared sensor may be connected to the wiring between the temperature sensing unit 30 and the MOS transistor 4. It is possible to reduce the noise caused.

또한, 본 실시 형태의 적외선 센서는, 패키지 본체(104)에서, 상술한 배선 패턴 중 적외선 센서칩(100) 및 IC칩(102) 각각의 그라운드용의 패드(도시하지 않음)가 접속되는 부위를, 상기 전자 실드층에 전기적으로 접속해 두는 것에 의해, 적외선 센서칩(100) 및 IC칩(102) 등에 의해 구성되는 센서 회로로의 외래의 전자 노이즈의 영향을 저감할 수 있어, 외래의 전자 노이즈에 기인한 S/N비의 저하를 억제할 수 있다. 또, 적외선 센서를 회로 기판 등에 2차 실장하는 경우에는, 전자 실드층을 회로 기판 등의 그라운드 패턴과 전기적으로 접속함으로써, 상술한 센서 회로로의 외래의 전자 노이즈의 영향을 저감할 수 있어, 외래의 전자 노이즈에 기인한 S/N비의 저하를 억제할 수 있다.
In addition, the infrared sensor of this embodiment has the site | part which the pad (for illustration) of the ground of each of the infrared sensor chip 100 and the IC chip 102 connects in the package main body 104 mentioned above. By electrically connecting the electromagnetic shield layer, the influence of foreign electromagnetic noise on the sensor circuit constituted by the infrared sensor chip 100, the IC chip 102, and the like can be reduced, and the foreign electromagnetic noise can be reduced. The fall of S / N ratio which originates in can be suppressed. In addition, when the infrared sensor is secondaryly mounted on a circuit board or the like, the electrical shield layer is electrically connected to a ground pattern such as a circuit board, thereby reducing the influence of foreign electromagnetic noise on the sensor circuit described above. The fall of the S / N ratio resulting from the electromagnetic noise of can be suppressed.

(실시 형태 2)(Embodiment 2)

본 실시 형태의 적외선 센서의 기본 구성은 실시 형태 1과 대략 동일하며, 도 19에 나타내는 바와 같이, 커버 부재(106)의 형상 등이 상이하다. 또, 실시 형태 1과 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고 설명을 적당히 생략한다.The basic structure of the infrared sensor of this embodiment is substantially the same as that of Embodiment 1, and as shown in FIG. 19, the shape etc. of the cover member 106 differ. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as Embodiment 1, and description is abbreviate | omitted suitably.

본 실시 형태의 적외선 센서에서는, 패키지 본체(104)에서, 적외선 센서칩(100)을 실장하는 제 1 영역(141)의 표면보다 IC칩(102)을 실장하는 제 2 영역(142)을 후퇴시키고 있다. 따라서, 제 1 영역(141)의 표면과 제 2 영역(142) 사이에 단차가 형성되어 있다. 여기서, 패키지 본체(104)는, 단차의 치수가 IC칩(102)의 두께 치수보다 작아지도록, 제 2 영역(142)의 표면을 후퇴시키는 치수를 설정하고 있다.In the infrared sensor of the present embodiment, the package main body 104 retreats the second region 142 on which the IC chip 102 is mounted rather than the surface of the first region 141 on which the infrared sensor chip 100 is mounted. have. Therefore, a step is formed between the surface of the first region 141 and the second region 142. Here, the package main body 104 sets the dimension which retracts the surface of the 2nd area | region 142 so that the dimension of a level | step difference may become smaller than the thickness dimension of the IC chip 102. As shown in FIG.

커버 부재(106)는, 적외선 센서칩(100)의 앞쪽에 위치하고 창 구멍(108)이 형성된 전판부(107)와, 전판부(107)의 외주 둘레로부터 뒤쪽으로 연장되고 패키지 본체(104)에 접합된 2개의 측판부(109)를 구비하고 있다.The cover member 106 is located at the front of the infrared sensor chip 100 and has a front plate portion 107 with a window hole 108 formed therein, and extends rearward from the outer circumference of the front plate portion 107 to the package body 104. Two side plate parts 109 joined are provided.

여기서, 전판부(107)와 적외선 센서칩(100) 사이의 거리는 실시 형태 1의 적외선 센서보다 길게 설정하고 있다. 또한, 2개의 측판부(109)는 적외선 센서칩(100)과 IC칩(102)의 병설 방향에 따른 적외선 센서칩(100)의 양측면 각각의 옆쪽에 위치하고 있다.Here, the distance between the front plate portion 107 and the infrared sensor chip 100 is set longer than the infrared sensor of the first embodiment. In addition, the two side plate portions 109 are located on each side of both sides of the infrared sensor chip 100 along the parallel direction of the infrared sensor chip 100 and the IC chip 102.

또한, 전판부(107)는, 당해 전판부(107)의 외주선의 투영 영역 내에 적외선 센서칩(100) 및 IC칩(102)이 들어가는 크기로 형성되어 있다. 또한, 전판부(107)는, 적외선 센서칩(100)과 IC칩(102)의 병설 방향에 따른 길이 방향의 양측 둘레로부터 뒤쪽으로 돌출편(107b)이 연장되어 있다. 이 돌출편(107b)은, 측판부(109)보다 전판부(107)로부터의 돌출 치수가 작고, 당해 돌출편(107b)의 선단면을 포함하는 평면이 적외선 센서칩(100)의 표면보다 앞쪽에 위치하도록, 전판부(107)로부터의 돌출 치수를 설정하고 있다.In addition, the front plate part 107 is formed in the magnitude | size which the infrared sensor chip 100 and the IC chip 102 enter in the projection area | region of the outer peripheral line of the said front plate part 107. As shown in FIG. The front plate portion 107 extends from the circumferential side of the longitudinal direction along the parallel direction between the infrared sensor chip 100 and the IC chip 102 from the protruding piece 107b. This projecting piece 107b has a smaller projecting dimension from the front plate part 107 than the side plate part 109, and the plane including the front end surface of the projecting piece 107b is ahead of the surface of the infrared sensor chip 100. The protrusion dimension from the front plate part 107 is set so that it may be located at.

본 실시 형태의 적외선 센서에서는, IC칩(102)의 발열에 기인한 적외선 센서칩(100)의 면 내에서의 S/N비의 편차를 억제하는 것을 가능하게 하면서, 실시 형태 1에 비해, 커버 부재(106)를, 보다 안정하게 접합할 수 있어, 전판부(107)가 적외선 센서칩(100)의 표면에 대해 기우는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시 형태의 적외선 센서에서는, 적외선 센서칩(100)과 IC칩(102) 사이에 측판부(109)가 위치하고 있지 않기 때문에, 적외선 센서칩(100)과 IC칩(102)을 본딩 와이어만으로 직접 접속하는 것이 가능해진다.
In the infrared sensor of the present embodiment, the cover is lower than that of the first embodiment while enabling the variation of the S / N ratio in the surface of the infrared sensor chip 100 due to the heat generation of the IC chip 102 to be suppressed. The member 106 can be joined more stably, and the front plate part 107 can be prevented from tilting with respect to the surface of the infrared sensor chip 100. In the infrared sensor of the present embodiment, since the side plate portion 109 is not located between the infrared sensor chip 100 and the IC chip 102, the infrared sensor chip 100 and the IC chip 102 are bonded to each other. Direct connection can be made only.

(실시 형태 3)(Embodiment 3)

본 실시 형태의 적외선 센서의 기본 구성은 실시 형태 2와 대략 동일하며, 도 20에 나타내는 바와 같이, 커버 부재(106)의 형상 등이 상이하다. 또, 실시 형태 2와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.The basic configuration of the infrared sensor of this embodiment is substantially the same as that of Embodiment 2, and as shown in FIG. 20, the shape etc. of the cover member 106 differ. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as Embodiment 2, and description is abbreviate | omitted.

본 실시 형태의 적외선 센서는, 실시 형태 2에서 설명한 돌출편(107b)(도 19 참조)을 마련하지 않고, 도 20에 나타내는 바와 같이, 전판부(107)와 적외선 센서칩(100) 사이의 거리를 실시 형태 2의 적외선 센서보다 짧게 설정하고 있는 점이 상이하다.As shown in FIG. 20, the infrared sensor of this embodiment does not provide the protrusion piece 107b (refer FIG. 19) demonstrated in Embodiment 2, and the distance between the front board part 107 and the infrared sensor chip 100 is shown. The point of setting a shorter than the infrared sensor of Embodiment 2 is different.

그러나, 본 실시 형태의 적외선 센서에서는, IC칩(102)의 발열에 기인한 적외선 센서칩(100)의 면 내에서의 S/N비의 편차를 억제하는 것을 가능하게 하면서, 전판부(107)와 적외선 센서칩(100) 사이의 거리의 단축화를 도모할 수 있다.
However, in the infrared sensor of the present embodiment, the front plate portion 107 is made capable of suppressing the variation of the S / N ratio in the plane of the infrared sensor chip 100 due to the heat generation of the IC chip 102. And the distance between the infrared sensor chip 100 can be shortened.

(실시 형태 4)(Fourth Embodiment)

본 실시 형태의 적외선 센서의 기본 구성은 실시 형태 2와 대략 동일하며, 도 21에 나타내는 바와 같이, 커버 부재(106)의 형상이 상이하다. 또, 실시 형태 2와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.The basic configuration of the infrared sensor of this embodiment is substantially the same as that of Embodiment 2, and as shown in FIG. 21, the shape of the cover member 106 differs. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as Embodiment 2, and description is abbreviate | omitted.

본 실시 형태에 있어서의 커버 부재(106)는, 전판부(107)의 창 구멍(108)이 직사각형 형상인 점은 실시 형태 2와 동일하지만, 평면에서 보아 창 구멍(108)의 IC칩(102)측의 내주선(4변 중 1변; 도 21(b)의 좌측의 1변)이, 적외선 센서칩(100)의 IC칩(102)측의 외주선(4변 중 1변)보다 IC칩(102)측에 있는 점이 실시 형태 2와는 상이하다.In the cover member 106 according to the present embodiment, the window hole 108 of the front plate portion 107 is rectangular in shape, but the IC chip 102 of the window hole 108 is viewed in plan view. The inner circumferential line (one side out of four sides; one side on the left side in FIG. 21 (b)) on the side of the) side has an IC The point on the chip 102 side is different from the second embodiment.

그러나, 본 실시 형태의 적외선 센서에서는, 실시 형태 2에 비해 커버 부재(106)를 통해 적외선 센서칩(100)에 전해지는 열을 저감하는 것이 가능해진다.However, in the infrared sensor of the present embodiment, it becomes possible to reduce heat transmitted to the infrared sensor chip 100 through the cover member 106 as compared with the second embodiment.

그런데, 상기 각 실시 형태에 있어서, 반도체 기판(1)의 공동부(11)는, 반도체 기판(1)의 두께 방향으로 관통하는 형태로 형성하더라도 좋고, 이 경우는, 공동부(11)를 형성하는 공동부 형성 공정에서, 반도체 기판(1)의 상기 일 표면과는 반대의 다른 표면측으로부터, 반도체 기판(1)에서의 공동부(11)의 형성 예정 영역을, 예를 들면 유도 결합 플라스마(ICP)형의 드라이 에칭 장치를 이용한 이방성 에칭 기술을 이용하여 형성하면 좋다. 또한, 적외선 센서칩(100)은, 서모파일(30a)에 의해 구성되는 감온부(30)를 구비하는 복수의 화소부(2)가 반도체 기판(1)의 일 표면측에서 어레이 형상으로 배치된 것이면 좋고, 구조는 특별히 한정하는 것이 아니며, 감온부(30)를 구성하는 서모파일(30a)의 수도 복수에 한정하지 않고, 1개라도 좋다. 또한, 반도체 기판(1)도 실리콘 기판에 한정하지 않고, 예를 들면, 게르마늄 기판이나, 실리콘카바이드 기판 등이더라도 좋다. 또한, 패키지 덮개(105)에서, 렌즈(153) 대신에, 평판 형상의 실리콘 기판을 배치하여 적외선을 투과하는 기능을 가지도록 하더라도 좋다. 또한, 패키지 덮개(105)에서의 렌즈(153)의 배치도 특별히 한정하는 것이 아니며, 렌즈(153)를 패키지 덮개(105)의 외측에 배치하도록 하더라도 좋다.By the way, in each said embodiment, the cavity part 11 of the semiconductor substrate 1 may be formed in the form penetrating in the thickness direction of the semiconductor substrate 1, and in this case, the cavity part 11 is formed. In the cavity forming step, the region to be formed of the cavity 11 in the semiconductor substrate 1 is formed from another surface side opposite to the one surface of the semiconductor substrate 1, for example, inductively coupled plasma ( What is necessary is just to form using the anisotropic etching technique using the ICP) type dry etching apparatus. In addition, in the infrared sensor chip 100, a plurality of pixel portions 2 including the temperature sensing portion 30 constituted by the thermopile 30a are arranged in an array shape on one surface side of the semiconductor substrate 1. It is good as long as it is a thing, and a structure is not specifically limited, The number of the thermopiles 30a which comprise the temperature-sensitive part 30 is not limited to multiple numbers, but may be one. In addition, the semiconductor substrate 1 is not limited to a silicon substrate, for example, may be a germanium substrate, a silicon carbide substrate, or the like. In the package lid 105, instead of the lens 153, a flat silicon substrate may be arranged to have a function of transmitting infrared rays. The arrangement of the lens 153 in the package lid 105 is not particularly limited, and the lens 153 may be disposed outside the package lid 105.

본 발명을 몇 개의 바람직한 실시 형태에 대해 기술했지만, 본 발명의 본래의 정신 및 범위, 즉 특허청구범위를 일탈하는 일없이, 당업자에 의해서 여러가지 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been described in terms of some preferred embodiments, various modifications and variations can be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention, that is, the claims.

Claims (10)

서모파일(thermopile)에 의해 구성되는 감온부(感溫部)를 구비하는 복수의 화소부가 반도체 기판의 일 표면측에서 어레이 형상으로 배치된 적외선 센서칩과,
상기 적외선 센서칩의 출력 신호를 신호 처리하는 IC칩과,
상기 적외선 센서칩 및 상기 IC칩이 수납된 패키지
를 구비하되,
상기 패키지는,
상기 적외선 센서칩 및 상기 IC칩이 병설(倂設)되어 실장된 패키지 본체와,
상기 적외선 센서칩에서의 검지 대상의 적외선을 투과하는 기능을 갖고 상기 패키지 본체와의 사이에 상기 적외선 센서칩 및 상기 IC칩을 둘러싸는 형태로 상기 패키지 본체에 기밀적으로 접합된 패키지 덮개를 구비하며,
상기 패키지 내에, 상기 적외선 센서칩으로의 적외선이 통과하는 창 구멍을 갖고 상기 IC칩의 발열에 따른 상기 각 화소부의 온접점 및 냉접점의 온도 변화량을 균일화하는 커버 부재를 마련하여 이루어지는 것
을 특징으로 하는 적외선 센서.
An infrared sensor chip in which a plurality of pixel portions including a temperature sensing portion constituted by a thermopile is arranged in an array on one surface side of a semiconductor substrate;
IC chip for signal processing the output signal of the infrared sensor chip,
Package containing the infrared sensor chip and the IC chip
Provided with
The package includes:
A package body in which the infrared sensor chip and the IC chip are installed in parallel;
A package cover which has a function of transmitting infrared rays of a detection target in the infrared sensor chip and is hermetically bonded to the package body in a form surrounding the infrared sensor chip and the IC chip between the package body and ,
A cover member having a window hole through which infrared light passes through the infrared sensor chip and having a uniform temperature change amount between the on-contact point and the cold-contact point of each pixel part due to heat generation of the IC chip.
Infrared sensor, characterized in that.
제 1 항에 있어서,
상기 커버 부재는, 상기 적외선 센서칩의 앞쪽에 위치하고 상기 창 구멍이 형성된 전판부(前板部)와, 상기 전판부의 외주 둘레로부터 뒤쪽으로 연장하고 상기 IC칩과 상기 적외선 센서칩 사이에서 상기 패키지 본체에 접합된 측판부로 구성되어 이루어지는 것
을 특징으로 하는 적외선 센서.
The method of claim 1,
The cover member is located on the front side of the infrared sensor chip, the front plate portion having the window hole, and extends rearward from the outer periphery of the front plate portion, and the package body between the IC chip and the infrared sensor chip. Consisting of side plates joined to
Infrared sensor, characterized in that.
제 1 항에 있어서,
상기 패키지 본체는 상기 적외선 센서칩을 실장하는 제 1 영역의 표면보다 상기 IC칩을 실장하는 제 2 영역의 표면을 후퇴시키고 있으며,
상기 커버 부재는,
상기 적외선 센서칩의 앞쪽에 위치하고 상기 창 구멍이 형성된 전판부와,
상기 전판부의 외주 둘레로부터 뒤쪽으로 연장되고 상기 적외선 센서칩과 상기 IC칩의 병설 방향에 따른 상기 적외선 센서칩의 양측면 각각의 옆쪽에 위치하고 상기 패키지 본체에 접합된 2개의 측판부를 구비하며,
상기 전판부는 상기 전판부의 외주선의 투영 영역 내에 상기 적외선 센서칩 및 상기 IC칩이 들어가는 크기로 형성되게 되는 것
을 특징으로 하는 적외선 센서.
The method of claim 1,
The package body retracts the surface of the second region in which the IC chip is mounted, rather than the surface of the first region in which the infrared sensor chip is mounted.
The cover member
A front plate part positioned in front of the infrared sensor chip and having the window hole formed therein;
And two side plates extending laterally from the outer circumference of the front plate and located at both sides of both sides of the infrared sensor chip along the parallel direction of the infrared sensor chip and the IC chip, and bonded to the package body.
Wherein the front plate portion is formed to the size that the infrared sensor chip and the IC chip in the projection area of the outer peripheral line of the front plate portion
Infrared sensor, characterized in that.
제 3 항에 있어서,
상기 커버 부재는, 상기 전판부의 상기 창 구멍이 직사각형 형상이고, 평면에서 보아 상기 창 구멍의 상기 IC칩측의 내주선이 상기 적외선 센서칩의 상기 IC칩측의 외주선보다 상기 IC칩측에 있는 것
을 특징으로 적외선 센서.
The method of claim 3, wherein
The cover member is such that the window hole of the front plate portion has a rectangular shape, and the inner circumferential line on the IC chip side of the window hole is closer to the IC chip side than the outer circumference line on the IC chip side of the infrared sensor chip in plan view.
Infrared sensor.
제 1 항에 있어서,
상기 커버 부재는,
상기 적외선 센서칩의 앞쪽에 위치하고 상기 창 구멍이 형성된 전판부와,
상기 전판부로부터 뒤쪽으로 연결되고 상기 패키지 본체에 접합된 측판부를 구비하는 것
을 특징으로 하는 적외선 센서.
The method of claim 1,
The cover member
A front plate part positioned in front of the infrared sensor chip and having the window hole formed therein;
Having a side plate connected to the rear of the front plate and joined to the package body
Infrared sensor, characterized in that.
제 5 항에 있어서,
상기 커버 부재는 상기 적외선 센서칩과 상기 IC칩의 양쪽에 근접하여 배치되어 있는 것
을 특징으로 하는 적외선 센서.
The method of claim 5, wherein
The cover member is disposed in close proximity to both the infrared sensor chip and the IC chip.
Infrared sensor, characterized in that.
제 5 항에 있어서,
상기 전판부는 상기 전판부의 외주선의 투영 영역 내에 적어도 상기 적외선 센서칩이 들어가는 크기로 형성되고 있는 것
을 특징으로 하는 적외선 센서.
The method of claim 5, wherein
The front plate part being formed to have a size at least in which the infrared sensor chip enters a projection area of an outer circumferential line of the front plate part;
Infrared sensor, characterized in that.
제 1 항에 있어서,
상기 커버 부재는 도전성 재료로 형성되는 것
을 특징으로 하는 적외선 센서.
The method of claim 1,
The cover member is formed of a conductive material
Infrared sensor, characterized in that.
제 8 항에 있어서,
상기 커버 부재는 도전성 재료에 의해서 상기 패키지 본체에 접합되는 것
을 특징으로 하는 적외선 센서.
The method of claim 8,
The cover member is joined to the package body by a conductive material
Infrared sensor, characterized in that.
제 9 항에 있어서,
상기 패키지 본체는,
절연 재료로 이루어지는 기체(基體)와,
금속 재료로 이루어지는 전자 실드층을 구비하는 것
을 특징으로 하는 적외선 센서.
The method of claim 9,
The package body,
A base made of an insulating material,
With an electron shield layer made of a metallic material
Infrared sensor, characterized in that.
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